DE102016116601B4

DE102016116601B4 - Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016116601B4
Application number: DE102016116601.4A
Authority: DE
Inventors: Naoki NOMURA
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: DE102016116601A1; US10102437B2; US20170076161A1; JP2017054386A; CN106529390A; CN106529390B; JP6132411B2

Abstract

Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung, welche aufweist:
einen Computer, umfassend:
eine Zielbereichsetzeinheit, die, als einen oder mehrere Zielbereiche, einen oder mehrere vorbestimmte Bereiche eines Bildschirms setzt;
einen Randzähler,
der für das Setzen einer Mehrzahl von Teilabschnitten sorgt, indem jeder des einen oder der mehreren Zielbereiche mit Grenzlinien unterteilt wird, die von einer Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen,
der, von jedem der Teilabschnitte, eine Mehrzahl von Blöcken extrahiert, die Blöcke beinhalten, die bestimmt wurden als Ränder bestehend aus horizontalen Rändern, vertikalen Rändern und schrägen Rändern einschließlich vorbestimmter schräger Ränder,
wobei die Blöcke von dem Randzähler als die horizontalen Ränder oder die vertikalen Ränder bestimmt werden, wenn einer von einem ersten Absolutwert einer horizontalen Komponente oder einem zweiten Absolutwert einer vertikalen Komponente gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert und der andere von dem ersten Absolutwert der horizontalen Komponente oder dem zweiten Absolutwert einer vertikalen Komponente kleiner ist als der vorbestimmter Schwellenwert, und
der die Anzahl der vorbestimmten schrägen Rändern und die Gesamtzahl der Mehrzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten zählt; und
einen Radbestimmer, der die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf einer Rate der Anzahl der vorbestimmten schrägen Ränder zur Gesamtzahl der Mehrzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten bestimmt.
wobei jeder der Mehrzahl von Blöcken zusammengesetzt ist aus zwei horizontal angeordneten Pixeln und zwei vertikal angeordneten Pixeln einschließlich einem oberen linken Pixel, einem oberen rechten Pixel, einem unteren linken Pixel und einem unteren rechten Pixel,
der erste Absolutwert einer Differenz entspricht einer Gesamtluminanz des oberem rechten Pixels und des unteren rechten Pixels von einer Gesamtluminanz des oberen linken Pixels und des unteren linken Pixels, und der zweite Absolutwert einer Differenz entspricht einer Gesamtluminanz des oberem linken Pixels und des oberen rechten Pixels von einer Gesamtluminanz des unteren linken Pixels und des unteren rechten Pixels, und
Blöcke von dem Randzähler als schräge Ränder bestimmt werden, wenn sowohl der erste Absolutwert als auch der zweite Absolutwert größer sind als der vorbestimmte Schwellenwert.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-178956 , eingereicht am 10. September 2015, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung, die ein spezifisches Objekt identifiziert, das sich in einer Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet.
Es ist eine Technik vorgeschlagen worden, bei der ein dreidimensionales Objekt, wie etwa ein vor dem eigenen Fahrzeug befindliches Fahrzeug, detektiert wird, um eine Steuerung durchzuführen, welche eine Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug verhindert (d.h. eine Kollisionsvermeidungssteuerung), oder eine Steuerung durchführt, die einen sicheren Zwischenfahrzeugabstand vom vorausfahrenden Fahrzeug einhält (d.h. eine Fahrtsteuerung). Als Beispiel wird auf die JP 3 349 060 B2 verwiesen.
Als eine Technik, die das Vorhandensein des dreidimensionalen Objekts detektiert, offenbart die JP 2008-134877 A eine Technik, bei der ein parallel fahrendes Fahrzeug, welches parallel zum eigenen Fahrzeug fährt, in Bezug auf ein Bildmuster, das seitlich des eigenen Fahrzeugs fotografiert wird, basierend auf der Symmetrie eines Rands des eigenen Fahrzeugs in Vorne-Hinten-Richtung des eigenen Fahrzeugs detektiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Nicht einschränkende Beispiele des spezifischen Objekts, das sich in der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet, können das vorausfahrende Fahrzeug enthalten, das in der gleichen Richtung fährt, und Objekte wie etwa ein Fußgänger und ein Fahrrad, die einen Fahrweg in Querrichtung des eigenen Fahrzeugs kreuzen. In Bezug auf die Objekte, wie etwa den Fußgänger und das Fahrrad, die den Fahrweg kreuzen, ist es wünschenswert, deren Fußgänger-Wahrscheinlichkeit oder Fahrrad-Wahrscheinlichkeit basierend auf ihren Umrissen zu bestimmen. Das Fahrrad quert jedoch allgemein schneller als der Fußgänger. Wenn die Kollisionsvermeidungssteuerung bis zur Bestätigung vom Gesamtumriss des Fahrrads verzögert wird, könnte ein Abstand vom eigenen Fahrzeug zum Fahrrad während des Verzögerns kurz werden. Dies könnte eine abrupte Aktion wie etwa die Kollisionsvermeidungssteuerung erfordern.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung anzugeben, die es möglich macht, ein spezifisches Objekt wie etwa ein Fahrrad rasch zu detektieren.
Dieses Problem wird durch eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung gibt eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung an, die einen Computer aufweist, der konfiguriert ist, um als Zielbereichsetzeinheit, als Randzähler und als Radbestimmer zu dienen. Die Zielbereichsetzeinheit setzt, als einen oder mehrere Zielbereiche, einen oder mehrere vorbestimmte Bereiche eines Bildschirms. Der Randzähler sorgt für das Setzen einer Mehrzahl von Teilabschnitten, indem jeder des einen oder der mehreren Zielbereiche mit Grenzlinien unterteilt wird, die von einer Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen, und zählt die Anzahl von vorbestimmten schrägen Rändern und die Gesamtzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten. Der Radbestimmer bestimmt die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf einer Rate der Anzahl der schrägen Ränder zur Gesamtzahl der Blöcke in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten.
Der Randzähler kann jeden des einen oder der mehreren Zielbereiche mit den Grenzlinien unterteilen, die horizontal und vertikal von der Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen.
Der Randzähler kann einen oder mehrere Schwerpunkte der schrägen Ränder für jeden der Mehrzahl von Teilabschnitte herleiten. Der Radbestimmer kann die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf relativen Abständen von den Schwerpunkten zu einer Referenzposition, die für jeden der Mehrzahl von Teilabschnitten vorbestimmt ist, bestimmen.
Der Radbestimmer kann die Mehrzahl von Teilabschnitten wichten, um zu erlauben, dass eine Bewegungs-mäßig und Straßenoberflächen-mäßig angeordnete der Mehrzahl von Teilabschnitten gegenüber verbleibenden der Mehrzahl von Teilabschnitten schwerer gewichtet wird.
Der eine oder die mehreren Zielbereiche können eine Mehrzahl von Zielbereichen enthalten, die basierend auf einer Mehrzahl von Spezifikationen eines Rads eines Fahrrads unterschiedlich bemessen sind. Die Zielbereichsetzeinheit kann für das Setzen der Mehrzahl von Zielbereiche sorgen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anschlussbeziehung in einem Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungssystem zeigt.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch Funktionen einer Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm vom Fluss eines Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozesses.
4 beschreibt einen Zielbereichsetzprozess.
5 ist ein Flussdiagramm vom Fluss eines Randzählprozesses.
6 beschreibt den Randzählprozess.
7 beschreibt den Randzählprozess.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden einige bevorzugte aber nicht einschränkende Ausführungen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Die Abmessungen, Materialien, spezifischen Werte und etwaige andere Faktoren, die in den jeweiligen Ausführungen dargestellt sind, dienen zum leichten Verständnis der Erfindung und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken, so lange nicht anderweitig speziell angegeben. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Konfiguration haben, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden. Ferner sind Elemente, die sich nicht direkt auf die Erfindung beziehen, in den Zeichnungen nicht dargestellt.
[Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungssystem 100]
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anschlussbeziehung in einem Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungssystem 100 zeigt. Das Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungssystem 100 kann Bildaufnahmeeinheiten 110, eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 sowie eine Fahrzeugsteuereinrichtung (z.B. eine Motorsteuereinheit (ECU)) 130 enthalten. Die Ausführung kann, ohne Einschränkung, zwei Bildaufnahmeeinheiten 110 enthalten.
Die Bildaufnahmeeinheiten 110 können jeweils eine Abbildungsvorrichtung enthalten, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) und einen Komplementärmetalloxidhalbleiter (CMOS). Die Bildaufnahmeeinheiten 110 können jeweils ein Bild der Fahrzeugaußenumgebung vor dem eigenen Fahrzeug 1 aufnehmen und ein Luminanzbild in der Form eines Farbbilds oder eines monochromen Bilds generieren. Das Luminanzbild kann zumindest Helligkeitsinformation enthalten. Die Bildaufnahmeeinheiten 110 können so angeordnet werden, dass ihre jeweiligen optischen Achsen entlang der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs zueinander im Wesentlichen parallel werden. Die zwei Bildaufnahmeeinheiten 110 können so angeordnet sein, dass sie in angenähert horizontaler Richtung voneinander getrennt sind. Die Bildaufnahmeeinheiten 110 können das Luminanzbild für jedes Einzelbild von zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf, 1/60 Sekunde (eine Einzelbildrate von 60 fps) kontinuierlich erzeugen. Das Luminanzbild kann ein Bild enthalten, das ein dreidimensionales Objekt aufnimmt, das sich in einem vor dem eigenen Fahrzeug 1 detektierten bzw. erfassten Bereich befindet. In der Ausführung können die Bildaufnahmeeinheiten 110 Luminanzbilder aus unterschiedlichen Blickpunkten heraus erzeugen, was es möglich macht, einen Abstand vom eigenen Fahrzeug 1 zum dreidimensionalen Objekt zu erfassen. Nicht einschränkende Beispiele der dreidimensionalen Objekte, die von den Bildaufnahmeeinheiten 110 zu erkennen sind, können ein dreidimensionales Objekt enthalten, das unabhängig vorhanden ist, sowie ein Objekt, das als Teil des dreidimensionalen Objekts identifizierbar ist. Nicht einschränkende Beispiele des unabhängig vorhandenen dreidimensionalen Objekts können ein Fahrrad, einen Fußgänger, ein Fahrzeug, eine Verkehrsleuchte, eine Straße (oder einen Fahrweg), ein Verkehrszeichen, eine Leitplanke und ein Gebäude enthalten. Ein nicht einschränkendes Beispiel des Objekts, das als Teil des dreidimensionalen Objekts identifizierbar ist, kann ein Rad eines Fahrrads enthalten.
Die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 kann die Luminanzbilder von den jeweiligen Aufnahmeeinheiten 110 erhalten, und eine Parallaxe (d.h. einen relativen Abstand) unter Verwendung eines sogenannten Musterabgleichs aus den erhaltenen Luminanzbildern herleiten. Der Musterabgleich kann beinhalten, einen beliebigen Block (d.h. eine Gruppe von mehreren Pixeln) aus einem der Luminanzbilder zu extrahieren, und in einem anderen der Luminanzbilder nach einem entsprechenden Block zu suchen. Die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 kann auch, von den erhaltenen Luminanzbildern, eine Position des relevanten Blocks auf dem Bildschirm herleiten. Die Position auf dem Bildschirm bezieht sich auf eine Position des relevanten Blocks auf dem Bildschirm. Somit kann die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 eine dreidimensionale Position jedes Blocks basierend auf der Parallaxe und der Position auf dem Bildschirm herleiten. Auch kann die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 das dreidimensionale Objekt identifizieren, das sich in der Fahrzeugaußenumgebung befindet. Nicht einschränkende Beispiele des dreidimensionalen Objekts, das sich in der Fahrzeugaußenumgebung befindet, können ein vorausfahrendes Fahrzeug enthalten, das in der gleichen Richtung fährt, sowie Objekte wie etwa einen Fußgänger und ein Fahrrad, die einen Fahrweg in Querrichtung des eigenen Fahrzeugs kreuzen. Wenn das dreidimensionale Objekt identifiziert ist, kann die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 ferner eine Steuerung des eigenen Fahrzeugs 1 durchführen, um eine Kollision mit dem dreidimensionalen Objekt zu vermeiden (d.h. eine Kollisionsvermeidungssteuerung), oder um einen sicheren Zwischenfahrzeugabstand vom vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten (d.h. eine Fahrtsteuerung).
Die Fahrzeugsteuereinrichtung 130 kann das eigene Fahrzeug 1 steuern, indem es Information von einer Bedienungseingabe des Fahrers durch ein Lenkrad 132, ein Gaspedal 134 und ein Bremspedal 136 erhält, und die Information über die Bedienungseingabe zu einem Lenkmechanismus 142, einem Antriebsmechanismus 144 und einem Bremsmechanismus 146 schickt. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 130 kann den Lenkmechanismus 142, den Antriebsmechanismus 144 und den Bremsmechanismus 146 gemäß Anweisungen von der Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 ansteuern.
Wie beschrieben, kann das Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungssystem 100 die Objekte wie etwa den Fußgänger und das Fahrrad, die den Fahrtweg in der Querrichtung des eigenen Fahrzeugs kreuzen, identifizieren. In Bezug auf die Objekte wie etwa den Fußgänger und das Fahrrad, die den Fahrtweg kreuzen, ist es wünschenswert, deren Fußgänger-Wahrscheinlichkeit oder Fahrrad-Wahrscheinlichkeit, basierend auf ihren Umrissen zu bestimmen. Das Fahrrad kreuzt jedoch schneller als der Fußgänger. Wenn die Kollisionsvermeidungungssteuerung bis zur Bestätigung vom gesamten Umriss des Fahrzeugs verzögert wird, könnte der Abstand vom eigenen Fahrzeug 1 zum Fahrrad während der Verzögerung kurz werden. Dies könnte eine abrupte Aktion wie etwa die Kollisionsvermeidungssteuerung erfordern. Wenn daher das Fahrrad von der Außenseite des Luminanzbilds in das Luminanzbild gelangt, ist es wünschenswert, bei der Erfassung von einem Teil des Fahrrads dessen Fahrrad-Wahrscheinlichkeit rasch zu erkennen, was zu einem verbesserten Ansprechverhalten führt. Wenn daher in der Ausführung ein Rad (d.h. ein Vorderrad) als Teil des Fahrrads auf dem Bildschirm erscheint, ist es wünschenswert, dessen Rad-Wahrscheinlichkeit geeignet zu bestimmen, um das Fahrrad rasch zu detektieren, und um ferner die Kollisionsvermeidungssteuerung stabil durchzuführen.
Im Folgenden wird im Detail eine Konfiguration der Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 beschrieben. Hier wird im Detail ein Identifizierungsprozess des dreidimensionalen Objekts (zum Beispiel eines Rads eines Fahrrads) in einem vor dem eigenen Fahrzeug 1 detektierten Bereich beschrieben. Übrigens wird eine Konfiguration, die sich weniger auf die Merkmale der Ausführung bezieht, im Detail nicht beschrieben.
[Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120]
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematische Funktionen der Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 zeigt. In Bezug auf 2 kann die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 eine Schnittstelle (I/F) 150, einen Datenspeicher 152 sowie eine zentrale Steuereinrichtung 154 enthalten.
Die Schnittstelle 150 kann Information bilateral austauschen zwischen Vorrichtungen, einschließlich, ohne Einschränkung, den Bildaufnahmeeinheiten 110 und der Fahrzeugsteuereinrichtung 130. Der Datenspeicher 152 kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Flashspeicher, ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder irgendeine andere geeignete Speichervorrichtung enthalten. Der Datenspeicher 152 kann verschiedene Informationsstücke speichern, welche für Prozesse erforderlich sind, die von den nachfolgend beschriebenen Funktionsblöcken auszuführen sind.
Die zentrale Steuereinrichtung 154 kann eine integrierte Halbleiterschaltung enthalten, und kann Steuervorrichtungen enthalten, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, die Schnittstelle 150 und den Datenspeicher 152, verbunden durch einen Systembus 156. Die integrierte Halbleiterschaltung kann Vorrichtungen aufweisen, wie etwa, aber nicht beschränkt auf, eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), in dem Programme etc. gespeichert sind, sowie einen Direktzugriffsspeicher (RAM), der als Arbeitsebene dient. In dieser Ausführungen kann die zentrale Steuereinrichtung 154 als Zielbereichsetzeinheit 160, Randzähler 162 und Radbestimmer 154 fungieren. Im Folgenden wird, auch basierend auf der Operation von jedem der Funktionsblöcke der zentralen Steuereinrichtung 154, eine detaillierte Beschreibung eines Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozesses ausgegeben, der, als Merkmal der Ausführung, die Erkennung eines Fahrrads beinhaltet.
[F ah rzeugaußenumgebung-Erkennungsprozess]
3 ist ein Flussdiagramm vom Fluss des Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozesses. Der Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozess kann die Ausführung der folgenden Prozesse beinhalten: einen Zielbereichsetzprozess (S200); einen Randzählprozess (S202); einen ersten Radbestimmungsprozess (S204); einen Abschlussbestätigungsprozess (S206); sowie einen zweiten Radbestimmungsprozess (S208). Der Zielbereichsetzprozess (S202) kann beinhalten, als einen oder mehrere Zielbereiche, einen oder mehrere vorbestimmte Bereiche auf einem Bildschirm zu setzen. Der Randzählprozess (S202) kann beinhalten, für das Setzen einer Mehrzahl von Teilabschnitten zu sorgen, durch Unterteilen von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche mit Grenzlinien (geraden Linien), die von einer Mitte eines jeweiligen des einen oder mehreren Zielbereiche strahlen, und Zählen der Anzahl von Ränder (Helligkeitsgradienten) in einer Mehrzahl von vorbestimmten Orientierungen, in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten. Die Ränder in der Mehrzahl von vorbestimmten Orientierungen können zumindest horizontale, vertikale und schräge Ränder enthalten. Der erste Radbestimmungsprozess (S204) kann beinhalten, Raten und Schwerpunkte der Ränder in den mehreren Orientierungen herzuleiten. Der Abschlussbestätigungsprozesses (S206) kann die Bestätigung beinhalten, ob die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit für alle des einen oder der mehreren Zielbereiche abgeschlossen worden ist. Der zweite Radbestimmungsprozess (S208) kann beinhalten, die Rad-Wahrscheinlichkeit des Luminanzbilds des Zielbereichs zu bestimmen. Hier beziehen sich die horizontalen und vertikalen Richtungen jeweils auf Quer- und Längsrichtungen des Bildschirms.
[Zielbereichsetzprozess S200]
4 dient zur Beschreibung des Zielbereichsetzprozesses S200. Die Zielbereichsetzeinheit 160 kann sich auf eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden (zeitlich geteilten) Ähnlichkeitsbildern 250 beziehen, die von der Bildaufnahmeeinheit 110 generiert werden, und kann, basierend auf einem Unterschied zwischen den zu unterschiedlichen Zeitgebungen generierten Luminanzbildern 250, ein dreidimensionales Objekt 252 detektieren. Das dreidimensionale Objekt 252 kann ein Objekt sein, das von außerhalb des Luminanzbilds in das Luminanzbild 250 hineinkommt, und kann vorbestimmten Bedingungen genügen. Hier können die vorbestimmten Bedingungen wie folgt sein: ein relativer Abstand von dem dreidimensionalen Objekt 252 zum eigenen Fahrzeug 1 ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Abstand (zum Beispiel 20m); eine Höhe des dreidimensionalen Objekts 252 ist gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Höhe (zum Beispiel 2 m); und eine Zeitdauer, während der das dreidimensionale Objekt 252 aufeinanderfolgend detektiert wird, ist gleich oder kürzer als eine vorbestimmte Zeit (zum Beispiel 1,5 Sekunden).
Wie in (a) von 4 dargestellt, kann die Zielbereichsetzeinheit 160, als Zielbereich 254, einen vorbestimmten Bereich eines Luminanzbildschirms setzen, wenn eine horizontale Breite des dreidimensionalen Objekts 252 gleich einer vorbestimmten Detektionsbreite wird. Die horizontale Breite des dreidimensionalen Objekts 252 kann eine Differenz zwischen einem Ende 250a des Luminanzbilds 250 und einem Ende 252a des dreidimensionalen Objekts 252 sein. In diesem Fall kann die Zielbereichsetzeinheit 160, als Bewegungsrichtung des dreidimensionalen Objekts 252, eine Richtung vom Ende 252a des dreidimensionalen Objekts 252 horizontal in Bezug auf das Ende 252a des Luminanzbilds 250 setzen. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann, wie in (a) von 4 dargestellt, die Bewegungsrichtung nach links sein, wenn sich das dreidimensionale Objekt 252 an der rechten Seite des Luminanzbilds 250 befindet. Die Bewegungsrichtung kann nach rechts sein, wenn sich das dreidimensionale Objekt 252 auf der linken Seite des Luminanzbilds 250 befindet. Auf diese Weise kann die Zielbereichsetzeinheit 160, als den Zielbereich 254, ein Teil des dreidimensionalen Objekts 252 setzen, das sich in der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs 1 horizontal bewegt.
Hier kann das Setzen des Zielbereichs 254 verzögert werden, bis die Breite des dreidimensionalen Objekts 252 gleich der vorbestimmten Detektionsbreite wird, um zu erlauben, dass die Breite des dreidimensionalen Objekts 252 groß genug wird, um ein Rad zu erkennen, wie in der Ausführung beabsichtigt.
Die Räder der Fahrräder sind in mehreren Größen verfügbar, basierend auf einer Mehrzahl von Spezifikationen. Die Zielbereichsetzeinheit 160 kann daher dafür sorgen, basierend auf der Mehrzahl von Radspezifikationen des Fahrrads eine Mehrzahl von Zielbereichen 254 zu setzen, die unterschiedlich bemessen sind. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann, wie in (b) von 4 dargestellt, die Zielbereichsetzeinheit 160 dafür sorgen, eine Mehrzahl von quadratischen Zielbereichen 254 zu setzen. Jeder der quadratischen Zielbereiche 254 kann, an seinen zwei Seiten, das Ende 252a des dreidimensionalen Objekts 252 und eine Straßenoberfläche 252b enthalten. Die mehreren quadratischen Zielbereiche 254 können, ohne Einschränkung, ein 40 cm x 40 cm (16 x 16 Zoll) Quadrat, ein 56 cm x 56 cm (22 x 22 Zoll) Quadrat sowie ein 71 cm x 71 cm (28 x 28 Zoll) Quadrat enthalten. Wenn eine Größe des Rads vom Fahrrad einer Größe des Zielbereichs 254 angenähert ist, können mehr der Rad-Wahrscheinlichkeit zugeordnete Punkt zugeordnet werden, was zur Bestimmung beiträgt, dass das dreidimensionale Objekt 252 wahrscheinlich das Rad ist, wie später beschrieben wird. Übrigens kann die vorbestimmte Detektionsbreite als ein Wert gesetzt werden, der gleich oder größer als ein Maximalwert ist, zum Beispiel 71 cm (28 Zoll), (dies entspricht zum Beispiel 350 Pixeln), der Mehrzahl von Zielbereiche 254. Dies erlaubt das Setzen aller der Mehrzahl von Zielbereichen 254 in unterschiedlichen Größen.
[Randzählprozess S202]
5 ist ein Flussdiagramm vom Fluss des Randzählprozesses S202. Die 6 und 7 dienen zur Beschreibung des Randzählprozesses S202. Hier wird zum leichteren Verständnis eine Ausführung beschrieben, in der das dreidimensionale Objekt 252 ein 40 cm (16 Zoll) Rad ist.
In Bezug auf 6 kann der Randzähler 262 für das Setzen der Mehrzahl von Teilabschnitten 256 sorgen (Schritt S210), indem, unter der Mehrzahl von Zielbereichen 254, die mit der Zielbereichsetzeinheit 160 gesetzt werden, der Zielbereich 254 mit Grenzlinien 254b unterteilt wird, die von einer Mitte 254a des 40 cm (16 Zoll) Zielbereichs 254 strahlen. In einer Ausführung kann, wie in 6 dargestellt, der Randzähler 162 für das Setzen der vier Teilabschnitte 256 (256a, 256b, 256c und 256d) sorgen, indem der Zielbereich 254 mit den horizontal und vertikal von der Mitte 254a des Zielbereichs 254 strahlenden Grenzlinien 254b unterteilt wird.
In der Ausführung kann die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit wie folgt durchgeführt werden: Wenn das dreidimensionale Objekt 252 ein punktsymmetrisches Rad ist, ist, in Bezug auf die Teilabschnitte 256, die mit den radialen Linien 254b gleich unterteilt sind, eine Positionsbeziehung der Ränder zur Mitte 254a im Wesentlichen gleich; und jeder der Teilabschnitte 256 enthält einen Viertel (1/4) Kreis, der einem Reifen entspricht.
Übrigens kann in der Ausführung, wie später beschrieben, der Randzähler 162 die Ränder herleiten, um zu erlauben, dass insbesondere, unter den Rändern in der Mehrzahl von vorbestimmten Orientierungen, die schrägen Ränder leicht erkennbar sind. Der Randzähler 162 kann daher den Zielbereich 254 mit den horizontalen und vertikalen radialen Linien 254b gleich aufteilen, was die Abtastung von zahlreichen schrägen Rändern erlaubt.
Danach kann der Randzähler 262 einen beliebigen Block (zwei Pixel horizontal x zwei Pixel vertikal) von einem beliebigen der Teilabschnitte 256 extrahieren, und die Ränder in der Mehrzahl von vorbestimmten Orientierungen herleiten, welche zumindest die schrägen Ränder enthalten können (S212). Nicht einschränkende Beispiele der Ränder der Mehrzahl von vorbestimmten Orientierungen können die horizontalen Ränder, die vertikalen Ränder und die schrägen Ränder enthalten.
(a) von 7 zeigt Erscheinungsformen der Ränder. Zum Beispiel sei angenommen, dass ein beliebiger Block 260a in dem Teilabschnitt 256c, wenn vergrößert, eine Helligkeitsverteilung haben kann, wie in (b) von 7 dargestellt, und dass ein beliebiger Block 260b in dem Teilabschnitt 256b, wenn vergrößert, eine Helligkeitsverteilung haben kann, wie in (c) von 7 dargestellt. Auch sei angenommen, dass Helligkeitsbereiche von 0 bis 255, beide inklusive, vorhanden sind, und dass in (b) von 7 durchgehend weiß und durchgehend schwarz jeweils der Helligkeit „200“ und der Helligkeit „0“ entsprechen. Hier kann eine horizontale Komponente vom Rand als (B+D)-(A+C) definiert werden, während eine vertikale Komponente des Rands als (A+B)-(C+D) definiert werden kann, worin A die die Helligkeit eines oberen linken Pixels vom Block in der Figur bezeichnet, B eine Helligkeit des oberen rechten Pixels, C die Helligkeit eines unteren linken Pixels und D die Helligkeit des unteren rechten Pixels bezeichnet.
Dann kann die horizontale Komponente des Rands vom in (b) von 7 dargestellten Block 260a folgendermaßen angegeben werden: (B+D)-(A+C) = (0+0)-(200+200) = -400. Die vertikale Komponente des Rands ist folgendermaßen: (A+B)-(C+D) = (200+0)-(200+0) = 0. Somit kann die horizontale Komponente „-400“ sein, und kann die vertikale Komponente „0“ sein. Daraus folgt, dass der Rand der horizontale Rand sein kann, der mit einem horizontal nach links weisenden Pfeil angegeben ist, wie in (d) von 7 dargestellt. Übrigens ist eine Rechtsrichtung auf dem Bildschirm für die horizontale Komponente als positiv bezeichnet, und ist eine Aufwärtsrichtung auf dem Bildschirm für die vertikale Komponente als positiv bezeichnet.
Ähnlich kann die horizontale Komponente des Rands vom in (c) von 7 dargestellten Block 260b folgendermaßen angegeben werden: (B+D)-(A+C) = (0+0)-(0+200) = -200. Die vertikale Komponente des Rands ist folgendermaßen: (A+B)-(D+C) = (0+0)-(200+0) = -200. Somit kann die horizontale Komponente „-200“ sein, und kann die vertikale Komponente „-200“ sein. Daraus folgt, dass der Rand der schräge Rand sein kann, der auf dem Bildschirm durch einen nach unten links weisenden Pfeil angegeben ist, wie in (e) von 7 dargestellt.
Wie beschrieben, macht es die Subtraktion einer Hälfte des Blocks von einer anderen Hälfte des Blocks möglich, ein Offset, Rauschen oder beides in der im gesamten Block enthaltenen Helligkeit zu beseitigen. Dies erlaubt eine geeignete Extraktion der Ränder. Auch können die Ränder mit einer einfachen Berechnung hergeleitet werden, welche lediglich Addition und Subtraktion enthält, was zu einer geringeren Rechenlast führt.
Hier ist es wünschenswert, eine Rate der Ränder herzuleiten, die somit an dem gesamten Teilabschnitt 256 hergeleitet sind. Wenn jedoch die hergeleiteten Werte der horizontalen Komponente und der vertikalen Komponente lediglich als der Rand verwendet würden, gäbe es eine unendliche Anzahl von Varianten des Rands. Somit sollte, innerhalb der unendlichen Anzahl von Varianten, ein Bereich der Ränder gesetzt werden, in dem die Ränder als derselbe Rand betrachtet werden können. In der Ausführung können daher die horizontale Komponente und die vertikale Komponente jeweils in einer Einheitslänge definiert werden, um die Varianten der Ränder zu vereinfachen. In anderen Worten, können die horizontale Komponente und die vertikale Komponente jeweils als eine negative (-1), Null (0) und eine positive (+1) betrachtet werden. Dann können, wie in (g) von 7 dargestellt, die Ränder auf jene von acht Orientierungen mit 45° Abstand voneinander beschränkt werden. Somit bezeichnet eine Zahl, die jeder der Orientierungen in (g) von 7 beigefügt ist, einen Identifizierer der Orientierung.
Wenn mit der auf diese Weise vereinfachten Herleitung der Ränder eine oder beide der horizontalen Komponente und der vertikalen Komponente nicht Null (0) ist oder sind, kann die relevante Komponente die Einheitslänge haben. Zum Beispiel ist in den Fällen, in denen die horizontalen Komponenten eine negative (-1) und eine positive (+1) in der Helligkeit sind, ein Helligkeitsunterschied zwischen den Fällen nur zwei (2), aber die Ränder sind entgegengesetzt orientiert. Somit kann eine Totzone bei der Herleitung der Ränder vorgesehen werden. D.h., wenn ein Absolutwert der horizontalen Komponente oder der vertikalen Komponente kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (zum Beispiel 20), kann der Randzähler 162 die horizontale Komponente oder die vertikale Komponente als Null (0) betrachten. In anderen Worten, der Randzähler 162 kann bestimmen, dass der Block den Rand nicht enthält. Auf diese Weise ist es möglich, ein unstabiles Erscheinen des Rands aufgrund der horizontalen Komponente oder der vertikalen Komponente zu vermeiden, welche als Rauschen erzeugt wird.
Hier wird eine Ausführung beschrieben, in der der vorbestimmte Schwellenwert ein Festwert ist. Jedoch kann der vorbestimmte Schwellenwert auch ein variabler Wert sein. In einer Ausführung können die Bildaufnahmeeinheiten 110 eine Eigenschaft haben, dass ein Betrag des Rauschens zunimmt, wenn die Helligkeit zunimmt. Es ist daher wünschenswert, dass der vorbestimmte Schwellenwert durch eine entsprechend der Helligkeit in dem Block graduell ansteigende Funktion erhalten werden kann, zum Beispiel ein Durchschnittswert aller Helligkeitswerte in dem Block. Nicht einschränkende Beispiele der graduell ansteigenden Funktionen können eine lineare Funktion mit dem Durchschnittswert der Helligkeit als Argument sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Instabilität der Ränder aufgrund von Rauschen zu vermeiden, unabhängig von einer Veränderung in dem Betrag des Rauschens aufgrund einer insgesamten Ungleichmäßigkeit in der Helligkeit im Block. Wenn in diesem Fall die Helligkeit in dem Block insgesamt hoch ist, kann der vorbestimmte Schwellenwert auch hoch werden. Dies stört sich jedoch nicht bei der Herleitung der Ränder, da die horizontale Komponente und die vertikale Komponente im hohen Helligkeitsbereich auch groß werden.
Übrigens kann in der Ausführung der Randzähler 162 die Ränder herleiten, um zu erlauben, dass die schrägen Ränder (die 2ten, 4ten, 6ten und 8ten orientierten Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt), leichter erscheinen als die horizontalen Ränder (3ten und 7ten orientierten, wie in (g) von 7 dargestellt), und die vertikalen Ränder (die 1ten und 5ten orientierten, wie in (g) von 7 dargestellt). Wenn in einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung, wie in (b) von 7 dargestellt, die Komponente in einer Richtung unter den horizontalen und vertikalen Richtungen ein signifikanter Wert ist (d.h. Absolutwert ist gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert), während die verbleibende Komponente im Wesentlichen Null (0) ist (d.h. der Absolutwert ist kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert), kann der Rand als der horizontale Rand oder der vertikale Rand bestimmt werden. Wenn die Komponenten in beide horizontalen und vertikalen Richtungen signifikante Werte sind (d.h. die Absolutwerte sind gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert), kann der Rand als der schräge Rand bestimmt werden. Dementsprechend kann, in Bezug auf den Teilabschnitt 256, der Rand weitgehend als der schräge Rand bestimmt werden, so lange der Rand nicht der horizontale Rand oder der vertikale Rand ist. Ein Grund hierfür kann wie folgt sein. In der Fahrzeugaußenumgebung haben viele dreidimensionale Objekte horizontale oder vertikale Teile. Daher kann der Rand, der exakt weder horizontal noch vertikal ist, als der schräge Rand kategorisiert werden, um zu verhindern, dass der Rand irrtümlich als das dreidimensionale Objekt erkannt wird. In dieser Technik erscheinen, in Bezug auf das kreisförmige dreidimensionale Objekt wie etwa ein Rad, die horizontalen Ränder oder die vertikalen Ränder kaum. Stattdessen erscheinen angenähert nur die schrägen Ränder.
Unterdessen kann der Randzähler 162 die Gesamtzahl von Blöcken jedes Mal integrieren, wenn der Block innerhalb des Teilabschnitts 256 extrahiert wird. In einer Ausführung kann die Gesamtzahl von Blöcken als „Gesamtzahl von Blöcken“ dienen. Die Gesamtzahl von Blöcken kann unabhängig davon integriert werden, ob der Randzähler 162 bestimmt hat, dass der Block den Rand enthält oder nicht (einen des horizontalen Rands, des vertikalen Rands und des schrägen Rands).
Wenn die Orientierung des Rands in Bezug auf den Block hergeleitet ist, kann der Randzähler 162 die Anzahl der Ränder in der hergeleiteten Orientierung integrieren, und kann eine Koordinate des Blocks als Koordinate der hergeleiteten Orientierung integrieren (S214). In einer Ausführung kann die Anzahl der Ränder in der hergeleiteten Orientierung als „Orientierungszahl“ dienen, und kann die Koordinate der hergeleiteten Orientierung als „Koordinatenintegrationswert“ dienen. Wenn in einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung der schräge Rand (die 6te orientierte, wie in (g) von 7 dargestellt), wie in (e) von 7 dargestellt, in Bezug auf einen Block hergeleitet wird, kann die Orientierungszahl in Bezug auf die sechste Orientierung (g) von 7 um eins (1) inkrementiert werden, und kann die Koordinate (eine x-Koordinate und eine y-Koordinate) des Blocks als der Koordinatenintegrationswert in Bezug auf die 6te Orientierung in (g) von 7 integriert werden. Übrigens braucht in Bezug auf einen beliebigen Block, der nicht als der Rand bestimmt worden ist, da der Absolutwert der horizontalen Komponente oder der vertikalen Komponente kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (zum Beispiel 20) ist, die Integration der Orientierungszahl und des Koordinatenintegrationswerts nicht durchgeführt werden.
Danach kann der Randzähler 162 bestimmen, ob die Extraktion aller Blöcke in dem relevanten Teilabschnitt 256 abgeschlossen ist oder nicht (S216). Wenn er nicht abgeschlossen ist (NEIN in S216), kann der Randzähler 162 den Block neuerlich extrahieren und die Prozesse ab dem Randherleitungsprozess (S212) wiederholen. Bei Abschluss, d.h. wenn die Extraktion aller Blöcke im Teilabschnitt 256 abgeschlossen worden ist (JA in S216), kann der Fluss zu einem nächsten Prozess weitergehen.
Danach kann der Randzähler 162 den Koordinatenintegrationswert für jede der Orientierungen der Ränder durch die Orientierungszahl dividieren, um einen Schwerpunkt in jeder der Orientierungen der Ränder herzuleiten (S218). Somit können die acht Schwerpunkte für jeden der Teilabschnitte 256 hergeleitet werden.
Der Randzähler 162 kann auch die Orientierungszahl von jeder der Orientierungen der Ränder durch die Gesamtzahl der Blöcke dividieren, um die Rate (%) der Ränder in jeder der Orientierungen herzuleiten (S220). Daraus folgt, dass die Raten der Ränder in den acht Orientierungen für jeden der Teilabschnitte 256 hergeleitet werden können.
Danach kann der Randzähler 162 bestimmen, ob der Prozess für alle der Mehrzahl von Teilabschnitten 256 abgeschlossen worden ist oder nicht (S222). Wenn er nicht abgeschlossen ist (NEIN in S222), kann der Randzähler 162 das Setzen der Randabschnitte 256 erneut vorsehen und die Prozesse von dem Randherleitungsprozess 212 wiederholen. Wenn abgeschlossen (JA in S222), kann der Randzähler 162 den relevanten Randzählprozess S202 beenden.
[Erster Radbestimmungsprozess S204]
Der Radbestimmer 164 kann die Rad-Wahrscheinlichkeit des Bilds des Zielbereichs 254 basierend auf den relativen Abständen von den Schwerpunkten zu einer Referenzposition bestimmen. Die Schwerpunkte können vom Randzähler 162 für jeden der Teilabschnitte 156 hergeleitet werden. Die Referenzposition kann für jeden der Teilabschnitte 256 vorbestimmt sein. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann die Referenzposition 20 cm von der Mitte 254a entfernt angeordnet sein.
In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung können in dem Teilabschnitt 256a an der oberen linken Seite im Zielbereich 254 und dem Teilabschnitt 256d an der unteren rechten Seite im Zielbereich 254, die schrägen Ränder, insbesondere die 4ten und 8ten orientierten schrägen Ränder (wie in (g) von 7 dargestellt), der Bestimmung unterzogen werden. In dem Teilabschnitt 256b an der oberen rechten Seite in dem Zielbereich 254 und dem Teilbereich 256c an der unteren linken Seite im Zielbereich 254 können die schrägen Ränder, insbesondere die 2ten und 6ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, der Bestimmung unterzogen werden. In Bezug auf die Teilabschnitte 256a und 256d kann daher der Radbestimmer 164 die relativen Abstände von den Schwerpunkten der 4ten und 8ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, zur Referenzposition in jedem der Teilabschnitte 256a und 256d herleiten. In Bezug auf die Teilabschnitte 256b und 256c kann der Radbestimmer 164 die relativen Abstände von den Schwerpunkten der 2ten und 8ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, zur Referenzposition in jedem der Teilbereiche 256b und 256c herleiten.
Der Radbestimmer 164 kann einen Koeffizienten als vorbestimmten ersten Koeffizienten (zum Beispiel 1,0) setzen, wenn die relativen Abstände der Teilabschnitte 256a, 256b, 256c und 256d in einen Bereich eines vorbestimmten ersten Abstands (zum Beispiel 8 cm) fallen. Der Radbestimmer 164 kann den Koeffizienten als vorbestimmten zweiten Koeffizienten (zum Beispiel 0,85) setzen, wenn die relativen Abstände nicht in den Bereich des ersten Abstands fallen aber in einen Bereich eines zweiten vorbestimmten Abstands (zum Beispiel 16 cm) fallen. Der Radbestimmer 164 kann den Koeffizienten als vorbestimmten dritten Koeffizienten (zum Beispiel 0,75) setzen, wenn die relativen Abstände nicht in den Bereich des zweiten Abstands fallen aber in einen Bereich eines vorbestimmten dritten Abstands (zum Beispiel 24 cm) fallen. Der Radbestimmer 164 kann den Koeffizienten als vorbestimmten vierten Koeffizienten (zum Beispiel 0,0 setzen), wenn die relativen Abstände nicht in den Bereich des dritten Abstands fallen. Wenn der Koeffizient größer wird, ist das Bild des Zielbereichs 254 mit höherer Wahrscheinlichkeit das Rad. Übrigens können die ersten bis dritten Abstände und die ersten bis vierten Koeffizienten, in Abhängigkeit von den Größen der Zielbereiche 254, auch auf andere Werte gesetzt werden.
Der Radbestimmer 164 kann die Rad-Wahrscheinlichkeit des Bilds des Zielbereichs 254 basierend auf den Raten für jeden der Teilabschnitte 256, die vom Randzähler 162 hergeleitet sind, bestimmen.
Die Bestimmung der Raten kann so ähnlich erfolgen wie jene der Schwerpunkte. In den Teilabschnitt 256a an der oberen linken Seite im Zielbereich 254 und dem Teilabschnitt 256d an der unteren rechten Seite im Zielbereich 254 können die 4ten und 8ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, der Bestimmung unterzogen werden. In dem Teilabschnitt 256b an der oberen rechten Seite im Zielbereich 254 und dem Teilabschnitt 256c an der unteren linken Seite im Zielbereich 254 können die 2ten und 6ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, der Bestimmung unterzogen werden. In Bezug auf die Teilabschnitte 256a und 256d kann daher der Radbestimmer 164 die Rad-Wahrscheinlichkeit basierend auf der Rate der 4ten und 8ten orientierten schrägen Ränder (insgesamt), wie in (g) von 7 dargestellt, in jedem der Teilabschnitte 256a und 256d bestimmen. Wenn die Rate höher wird, kann der Radbestimmer 164 bestimmen, dass der Zielbereich 254 mit höherer Wahrscheinlichkeit das Rad ist. In Bezug auf die Teilabschnitte 256b und 256c kann der Radbestimmer 164 die Rad-Wahrscheinlichkeit basierend auf der Rate der 2ten und 6ten orientierten schrägen Ränder (insgesamt), wie in (g) von 7 dargestellt, in jedem der Teilabschnitte 256b und 256c bestimmen. Wenn die Rate höher wird, kann der Radbestimmer 164 bestimmen, dass der Zielbereich 254 mit höherer Wahrscheinlichkeit das Rad ist.
In der Ausführung kann der Radbestimmer 164 die Rate für jeden der Teilabschnitte 256 mit dem Koeffizienten multiplizieren, wie oben beschrieben. Ferner kann der Radbestimmer 164 die Teilabschnitte 256 wichten. Das Setzen der Gewichtung kann vorgesehen werden, um zu erlauben, dass Bewegungungs-mäßig und Straßenoberflächen-mäßig einer der Teilabschnitte 256 gegenüber den verbleibenden Teilabschnitten 256 schwerer gewichtet wird. Eine Straßenoberflächen-Richtung bezieht sich auf die vertikale Richtung zur Straßenoberfläche, auf der sich das dreidimensionale Objekt 252 befindet. Ein Grund hierfür kann folgendermaßen sein. In dem Zielbereich 254 sind andere Ränder als jene eines Rands mit höherer Wahrscheinlichkeit in der Nähe vom Fahrer eines Fahrrads zu beobachten, während Ränder des Rads tendenziell, entfernt vom Fahrer, in der Bewegungsweise und Straßenoberflächen-Weise in einem der Teilabschnitte 256 zu beobachten sind. Bei der Gewichtung kann daher die folgende Relation erfüllt werden: der Teilabschnitt 256c ≥ der Teilabschnitt 256a ≥ der Teilabschnitt 256d ≥ der Teilabschnitt 256b. Hier kann ein Grund für die Beziehung: der Teilabschnitt 256a ≥ der Teilabschnitt 256d, folgendermaßen sein. Wenn der Fahrer des Fahrrads Gepäck trägt, erscheinen die Ränder des Gepäcks tendenziell in dem Teilabschnitt 256d.
Mit der berücksichtigten Gewichtung kann die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit folgendermaßen durchgeführt werden. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann, hinsichtlich des Teilabschnitts 256c, der Radbestimmer 164 Punkte zuweisen, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit fünf (5x) multipliziert wird, wenn die Rate der 2ten und 6ten orientierten Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, gleich oder höher als 30% ist; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit drei (3x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 25% bis ausschließlich 30% reicht; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit zwei (2x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 20% bis ausschließlich 25% reicht; und keine Punkte, wenn die Rate niedriger als 20% ist.
Ähnlich kann, in Bezug auf den Teilabschnitt 256a, der Radbestimmer 164 Punkte zuweisen, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit vier (4x) multipliziert wird, wenn die Rate der 4ten bis 8ten orientierten schrägen Winkel, wie in (g) von 7 dargestellt, gleich oder höher als 30% ist; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit drei (3x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 25% bis ausschließlich 30% reicht; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit zwei (2x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 20% bis ausschließlich 25% reicht; und keine Punkte, wenn die Rate niedriger als 20% ist. In Bezug auf den Teilabschnitt 256d kann der Radbestimmer 164 Punkte zuweisen, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit vier (4x) multipliziert wird, wenn die Rate der 4ten und 8ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, gleich oder höher als 27% ist; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit zwei (2x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 22% bis ausschließlich 27% reicht; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit eins (1x) multipliziert wird, wenn die Rate von 17% einschließlich bis 22% ausschließlich reicht; und keine Punkte, wenn die Rate niedriger als 17% ist. In Bezug auf den Teilabschnitt 256b kann der Radbestimmer 164 Punkte zuweisen, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit drei (3x) multipliziert wird, wenn die Rate der 2ten und 6ten orientierten schrägen Ränder, wie in (g) von 7 dargestellt, gleich oder höher als 25% ist; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit zwei (2x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 20% bis ausschließlich 25% reicht; Punkte, die berechnet werden, indem der Koeffizient mit eins (1x) multipliziert wird, wenn die Rate von einschließlich 15% bis ausschließlich 20% reicht; und keine Punkte, wenn die Rate niedriger als 15% ist. Danach kann der Radbestimmer 164 die zugewiesenen Punkte für jeden der Teilabschnitte 156 aufaddieren, um eine Gesamtzahl von Punkten zu erhalten, die die Rad-Wahrscheinlich des Zielbereichs 254 anzeigt.
Es genügt übrigens, dass die Gewichtung die Relation erfüllt: der Teilabschnitt 256c ≥ der Teilabschnitt 256a ≥ der Teilabschnitt 256d ≥ der Teilabschnitt 256b. Es versteht sich, dass die Kriterien (%) der Bestimmung und die numerischen Werte, die in Zuordnung zu den Kriterien zugewiesen sind, auf beliebige Werte gesetzt werden können.
[Abschlussbestätigungsprozess S206]
Danach kann der Radbestimmer 164 bestimmen, ob der Prozess in Bezug auf alle der Mehrzahl von Zielbereichen 254 abgeschlossen worden ist oder nicht (S206). Wenn er nicht abgeschlossen ist (NEIN in S206), kann der Radbestimmer 164 den Zielbereich 254 neuerlich setzen und die Prozesse ab dem Randzählprozess 252 wiederholen. Bei Abschluss (JA in S206), kann der Fluss zum nächsten Prozess weitergehen.
[Zweiter Radbestimmungsprozess S208]
Der Radbestimmer 164 kann die Gesamtzahl von Punkten der drei Zielbereiche 254 von 40 cm (16 Zoll), 56 cm (22 Zoll), und 71 cm (28 Zoll) miteinander vergleichen, und erlauben, dass der Zielbereich 254 mit der größten Gesamtzahl von Punkten der Bestimmung unterzogen wird. Ein Grund hierfür ist folgendermaßen. Es besteht eine hohe Möglichkeit, dass die Größe des Zielbereichs 254, der die größte Gesamtzahl von Punkten hat, mit der Größe des Rads übereinstimmt oder dieser angenähert ist.
Danach kann der Radbestimmer 164 bestimmen, dass der Zielbereich 254 mit hoher Wahrscheinlichkeit das Rad ist, wenn die größte Gesamtzahl an Punkten größer als 12 Punkte ist; dass der Zielbereich 254 mit mittlerer Wahrscheinlichkeit das Rad ist, wenn die größte Gesamtzahl von Punkten von einschließlich 10 Punkten bis ausschließlich 12 Punkten reicht; und dass der Zielbereich 254 mit geringer Wahrscheinlichkeit das Rad ist, wenn die größte Gesamtzahl von Punkten von einschließlich 8 Punkten bis ausschließlich 10 Punkten reicht. Danach kann der Radbestimmer 164 basierend auf anderen Informationsstücken (zum Beispiel Querungsgeschwindigkeit) und anderen Daten synthetisch bestimmen, ob das dreidimensionale Objekt 252 ein Fahrrad ist. Die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit in dem zweiten Radbestimmungsprozess S208 kann daher als einer der Parameter dienen, um das dreidimensionale Objekt 252 als das Fahrrad zu identifizieren. Die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit braucht nicht unmittelbar in der Bestimmung resultieren, dass das dreidimensionale Objekt 252 das Fahrrad ist.
Wenn das dreidimensionale Objekt 252 als das Fahrrad bestimmt wird, kann die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 die Kollisionsvermeidungssteuerung ausführen, um eine Kollision mit dem dreidimensionalen Objekt 252 zu vermeiden.
In der Ausführung kann die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit der Kreisform des Rads erfolgen, indem die Schwerpunkte und die Raten der Ränder in den vorbestimmten Orientierungen für jeden der Teilabschnitte 256 hergeleitet werden. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, dass spezifische Objekte wie etwa das Fahrrad mit einer geringen Prozesslast mittels einfacher Berechnung rasch zu detektieren, ohne einen aufwendigen Rechenprozess wie etwa eine Hough-Transformation auszuführen.
Die Ausführung sieht auch ein Programm vor, welches bewirkt, dass ein Computer als die Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung 120 fungiert, sowie ein Aufzeichnungsmedium, welches das Programm speichert. Das Aufzeichnungsmedium ist computerlesbar. Nicht einschränkende Beispiele des Aufzeichnungsmediums können flexible Platte, eine magnetoptische Platte, ROM, CD, DVD (eingetragene Handelsmarke) und BD (eingetragene Handelsmarke) enthalten. Der hierin benutzte Begriff „Programm“ bezieht sich auf einen Datenprozess, der in einer beliebigen Sprache und einer beliebigen Beschreibungsmethode geschrieben ist.
Obwohl im vorstehenden Beispiel in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen einige bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben worden sind, ist die Erfindung keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Es sollte sich verstehen, dass von dem Fachkundigen Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang abzuweichen, wie er mit den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Die Erfindung soll solche Modifikationen und Veränderungen beinhalten, insofern sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
Zum Beispiel wird in einer oben beschriebenen Ausführung ein Beispiel beschrieben, worin die Zielbereiche 254 die drei Quadrate sind, d.h. Das 40 cm x 40 cm (16 x 16 Zoll) Quadrat, das 56 cm x 56 cm (22 x 22 Zoll) Quadrat, und das 71 cm x 71 cm (28 x 28 Zoll) Quadrat. Das Setzen der Zielbereiche 254 kann jedoch in beliebigen Größen, beliebiger Anzahl und beliebigen Formen folgen.
In einer oben beschriebenen Ausführung wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das Setzen der vier Teilabschnitte 256 durch gleichmäßiges Unterteilen des Zielbereichs 254 mit Linien 254b erfolgt, die von der Mitte 254a des Zielbereichs 254 ausgehen. Die Anzahl der Teilabschnitte 256 kann jedoch auf beliebige Werte (zum Beispiel 8 oder 16) gesetzt werden. Es ist nicht notwendig, den Zielbereich 254 gleich zu unterteilen, insofern es möglich ist, eine Kreisform des Rads zu bestimmen.
In einer oben beschriebenen Ausführung wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Anzahl der Ränder in jedem von allen der Mehrzahl von Orientierungen erhalten wird. Die Ausführung ist jedoch darauf nicht beschränkt. In einer alternativen Ausführung braucht auch nur die Anzahl der schrägen Ränder erhalten werden, um die Schwerpunkte und die Raten herzuleiten, da die Bestimmung allein auf den schrägen Rändern erfolgt.
In einer oben beschriebenen Ausführung wird ein Beispiel der Identifizierung des Fahrrads als das spezifische Objekt durch die Bestimmung der Rad-Wahrscheinlichkeit beschrieben. Jedoch kann die Bestimmung auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, das ein oder mehr Räder enthält, wie etwa ein Kraftrad oder ein Automobil.
Teile oder alle der Prozesse im hier offenbarten Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozess müssen auch nicht notwendiger Weise auf Zeitfolgebasis der beschriebenen Reihenfolge vom beispielhaften Flussdiagramm bearbeitet werden. Ein Teil oder alle der Prozesse in dem Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsprozess können auch einen Parallelprozess oder einen Prozess basierend auf einer Unterroutine beinhalten.
Eine Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung enthält einen Computer, der konfiguriert ist, um als Zielbereichsetzeinheit, als Randzähler und als Radbestimmer zu dienen. Die Zielbereichsetzeinheit setzt, als einen oder mehrere Zielbereiche, einen oder mehrere vorbestimmte Bereiche eines Bildschirms. Der Randzähler sorgt für das Setzen einer Mehrzahl von Teilabschnitten, indem jeder des einen oder der mehreren Zielbereiche mit Grenzlinien unterteilt wird, die von einer Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen, und zählt die Anzahl von vorbestimmten schrägen Rändern und die Gesamtzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten. Der Radbestimmer bestimmt die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf einer Rate der Anzahl der schrägen Ränder zur Gesamtzahl der Blöcke in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten.

Claims

Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung, welche aufweist: einen Computer, umfassend: eine Zielbereichsetzeinheit, die, als einen oder mehrere Zielbereiche, einen oder mehrere vorbestimmte Bereiche eines Bildschirms setzt; einen Randzähler, der für das Setzen einer Mehrzahl von Teilabschnitten sorgt, indem jeder des einen oder der mehreren Zielbereiche mit Grenzlinien unterteilt wird, die von einer Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen, der, von jedem der Teilabschnitte, eine Mehrzahl von Blöcken extrahiert, die Blöcke beinhalten, die bestimmt wurden als Ränder bestehend aus horizontalen Rändern, vertikalen Rändern und schrägen Rändern einschließlich vorbestimmter schräger Ränder, wobei die Blöcke von dem Randzähler als die horizontalen Ränder oder die vertikalen Ränder bestimmt werden, wenn einer von einem ersten Absolutwert einer horizontalen Komponente oder einem zweiten Absolutwert einer vertikalen Komponente gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert und der andere von dem ersten Absolutwert der horizontalen Komponente oder dem zweiten Absolutwert einer vertikalen Komponente kleiner ist als der vorbestimmter Schwellenwert, und der die Anzahl der vorbestimmten schrägen Rändern und die Gesamtzahl der Mehrzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten zählt; und einen Radbestimmer, der die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf einer Rate der Anzahl der vorbestimmten schrägen Ränder zur Gesamtzahl der Mehrzahl von Blöcken in jedem der Mehrzahl von Teilabschnitten bestimmt. wobei jeder der Mehrzahl von Blöcken zusammengesetzt ist aus zwei horizontal angeordneten Pixeln und zwei vertikal angeordneten Pixeln einschließlich einem oberen linken Pixel, einem oberen rechten Pixel, einem unteren linken Pixel und einem unteren rechten Pixel, der erste Absolutwert einer Differenz entspricht einer Gesamtluminanz des oberem rechten Pixels und des unteren rechten Pixels von einer Gesamtluminanz des oberen linken Pixels und des unteren linken Pixels, und der zweite Absolutwert einer Differenz entspricht einer Gesamtluminanz des oberem linken Pixels und des oberen rechten Pixels von einer Gesamtluminanz des unteren linken Pixels und des unteren rechten Pixels, und Blöcke von dem Randzähler als schräge Ränder bestimmt werden, wenn sowohl der erste Absolutwert als auch der zweite Absolutwert größer sind als der vorbestimmte Schwellenwert.
Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Randzähler jeden des einen oder der mehreren Zielbereiche mit den Grenzlinien unterteilt, die horizontal und vertikal von der Mitte von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche ausgehen.
Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Randzähler einen oder mehrere Schwerpunkte der schrägen Ränder für jeden der Mehrzahl von Teilabschnitte herleitet; und der Radbestimmer die Rad-Wahrscheinlichkeit von jedem des einen oder der mehreren Zielbereiche basierend auf relativen Abständen von den Schwerpunkten zu einer Referenzposition, die für jeden der Mehrzahl von Teilabschnitten vorbestimmt ist, bestimmt.
Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Radbestimmer Punkte zuweist in Bezug auf die Mehrzahl von Teilabschnitten und die Rad-Wahrscheinlichkeit bestimmt basierend auf der Gesamtanzahl von Punkten, die erhalten wird durch Aufaddieren der zugewiesenen Punkte, wobei die Zuweisung der Punkte durchgeführt wird durch Multiplizieren eines ersten Koeffizienten mit der Rate der Anzahl von vorbestimmten schrägen Rändern von einem Bewegungs-mäßig und Straßenoberflächen-mäßig angeordneten der Mehrzahl von Teilabschnitten, wobei der erste Koeffizient größer ist als ein zweiter Koeffizient, der zu multiplizieren ist bezüglich der Rate der Anzahl der vorbestimmten schrägen Rändern der verbleibenden der Mehrzahl von Teilabschnitten.
Fahrzeugaußenumgebung-Erkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der eine oder die mehreren Zielbereiche eine Mehrzahl von Zielbereichen enthalten, die basierend auf einer Mehrzahl von Spezifikationen eines Rads eines Fahrrads unterschiedlich bemessen sind, und die Zielbereichsetzeinheit für das Setzen der Mehrzahl von Zielbereiche sorgt.