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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. § 119(a) die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0123759, eingereicht am 17. Oktober 2018 beim koreanischen Patentamt, die unter Bezugnahme in vollem Umfang hierin einbezogen wird.
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Hintergrund
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1. Technisches Gebiet
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Steuern selbiger.
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2. Stand der Technik
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Im Allgemeinen haben viele Autofahrer Schwierigkeiten beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs.
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Der Grund dafür ist, dass die Bewegungstrajektorie beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs anders ist als beim Vorwärtsfahren des Fahrzeugs. Ferner ist ein Grund dafür, dass ein Fahrer das Lenkrad steuern muss, während er gleichzeitig mehrere Elemente prüft, wie beispielsweise einen Rückspiegel, einen Seitenspiegel und eine Rückfahrkamera, um so eine Rückwärtsstrecke zu prüfen und ein Hindernis zu entdecken, wenn der Fahrer das Fahrzeug rückwärtsfährt.
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Wenn ein Fahrer beispielsweise beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs durch eine Straße mit einer geringen Breite oder eine Straße, in der Fahrzeuge an der Seite der rückwärtsliegenden Straße parken oder halten, durchfahren muss, muss der Fahrer den Abstand zwischen den Hindernissen, wie geparkten und haltenden Fahrzeugen, prüfen und ein Fahrzeug so rückwärtsfahren, dass die Hindernisse umfahren werden und gleichzeitig direkt festgestellt wird, ob ein Rückwärtsfahren möglich ist. Ferner erfordert dies Kompetenz des Fahrers und besondere Aufmerksamkeit, da der Fahrer ein Fahrzeug fahren muss, ohne es zu sehr zu einer linken oder rechten Seite auf der rückwärtsliegenden Fahrbahn zu lenken, und dabei gleichzeitig ein Hindernis umfahren muss.
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Dementsprechend wird eine Rückfahrassistenzvorrichtung entwickelt, so dass ein Fahrer ein Fahrzeug sicher und bequem rückwärtsfahren kann. Vorrichtungen zum Assistieren beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs beinhalten beispielweise ein Parkassistenzsystem (PAS), ein Parkhilfesystem (PGS) und einen Rückmonitor.
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Der einschlägige Stand der Technik der vorliegenden Offenbarung ist in der koreanischen Patentanmeldung KR 10 2015 0 077 823 A (08. Juli 2015, mit dem Titel „Automatisches Rückfahrstrecken-Steuerungssystem für ein Fahrzeug“ offenbart. Ferner beschreibt
DE 10 2015 217 555 A1 eine Fahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
DE 10 2017 200 218 A1 offenbart eine Steuereinheit und ein Verfahren zur Berücksichtigung von Hindernissen bei einem Rückfahrassistenzsystem. Aus
DE 10 2017 114 605 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug bekannt.
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Das herkömmliche automatische Rückfahrstrecken-Steuerungssystem für ein Fahrzeug speichert sequentiell Fahrtrajektoriedaten, die bei der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs in bestimmten Abstandsintervallen generiert werden, erhält Fahrtrajektoriedaten in umgekehrter Reihenfolge, die bei der Vorwärtsbewegung und der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs gespeichert werden, und steuert eine Rückwärtsstrecke.
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In Hinblick auf die Konstruktion des Fahrzeugs, ist der Rotationsradius beim Vorwärtsfahren jedoch ein anderer als beim Rückwärtsfahren. Dementsprechend besteht ein Problem darin, dass eine Fehlerrate hoch ist, wenn eine Rückwärtsstrecke wie eine Vorwärtsstrecke unter Verwendung nur eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors und eines Lenkwinkelsensors gesteuert wird.
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Der einschlägige Stand der Technik sind technische Informationen, die dem Erfinder zum Herleiten der vorliegenden Offenbarung bekannt sind oder in dem Herleitungsprozess der vorliegenden Offenbarung erhalten wurde, und kann im Wesentlichen nicht als eine der Öffentlichkeit offenbarte bekannte Technologie bezeichnet werden, bevor eine Anmeldung für die vorliegende Offenbarung eingereicht wird.
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Überblick
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Verschiedene Ausführungsformen sind darauf ausgerichtet, die Fahrstreckensteuerungspräzision eines Fahrzeugs zu verbessern, durch Korrigieren einer Rückfahrstrecke des Fahrzeugs, basierend auf einer Änderung der Merkmale eines mittels einer Kamera aufgenommenen Vorwärtsfahrbilds und Rückfahrbilds.
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In einer Ausführungsform kann eine Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug aufweisen: eine erste Erfassungseinheit, die zum Erfassen von einem oder mehreren Vorwärtseinzelbildern ausgebildet ist, die mittels einer Kamera bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs aufgenommen werden; eine Fahrstreckengenerierungseinheit, die zum Schätzen eines Bewegungsstandorts des Fahrzeugs ausgebildet ist, durch Abgleichen einer von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessenen Radimpulsanzahl, einem von einem Lenkwinkelsensor gemessenen Lenkwinkel, und einer bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeug von einem Gierratensensor gemessenen Gierrate, und die zum Generieren einer Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, als eine Rückfahrprognosestrecke, ausgebildet ist, durch Abgleichen gemeinsamer Merkmalspunkte in durch die erste Erfassungseinheit erfassten konsekutiven Vorwärtseinzelbildern; eine zweite Erfassungseinheit, die zum Erfassen eines oder mehrere Rückwärtseinzelbilder ausgebildet ist, die mittels der Kamera bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke aufgenommen werden, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist; eine Abweichungsberechnungseinheit, die zum Berechnen einer Übereinstimmungsabweichung zwischen zwei Merkmalspunkten ausgebildet ist, durch Abgleichen zwischen einem Merkmalspunkt des von der ersten Erfassungseinheit erfassten Vorwärtseinzelbilds und einem Merkmalspunkt des von der zweiten Erfassungseinheit erfassten und an dem gleichen Standort wie das Vorwärtseinzelbilder aufgenommenen Rückwärtseinzelbilds; und eine Korrekturfahrstrecken-Generierungseinheit, die zum Generieren einer Rückfahrkorrekturstrecke ausgebildet ist, die aus der Rückfahrprognosestrecke um die Übereinstimmungsabweichung zwischen den Merkmalspunkten bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke korrigiert wird.
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Die erste Erfassungseinheit kann einen Standort eines Merkmalspunkts, der in einem von zwei konsekutiven Vorwärtseinzelbildern beinhaltet ist, und einen Standort eines Merkmalspunkts, der in dem anderen der zwei Vorwärtseinzelbilder beinhaltet ist, unter Verwendung einer virtuellen Gerade verbinden und einen Richtungswinkel des Fahrzeugs als einen durch die virtuelle Gerade und eine horizontale Linie des Vorwärtseinzelbilds ausgebildeten Winkel berechnen.
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Die erste Erfassungseinheit kann ein bewegtes Objekt in einer Serie von mittels der Kamera aufgenommenen Vorwärtseinzelbildern von dem Merkmalspunkt ausschließen.
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Die zweite Erfassungseinheit kann das Rückwärtseinzelbild erfassen, das aufgenommen wird, nach einer Bewegung zu einem Standort, der dem Richtungswinkel bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke entspricht, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist.
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In einer Ausführungsform kann ein Rückfahrassistenzverfahren für ein Fahrzeug umfassen: Erfassen, mittels einer ersten Erfassungseinheit, eines oder mehrere bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs mittels einer Kamera aufgenommener Vorwärtseinzelbilder; Schätzen, mittels einer Fahrstreckengenerierungseinheit, eines Bewegungsstandorts des Fahrzeugs, durch Abgleichen einer von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gemessenen Radimpulsanzahl, einem von einem Lenkwinkelsensor gemessenen Lenkwinkel und einer bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeug von einem Gierratensensor gemessenen Gierrate, und Generieren einer Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, als eine Rückfahrprognosestrecke, durch Abgleichen gemeinsamer Merkmalspunkte in durch die erste Erfassungseinheit erfassten konsekutiven Vorwärtseinzelbildern; Erfassen, mittels einer zweiten Erfassungseinheit, eines oder mehrere Rückwärtseinzelbilder, die mittels der Kamera bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke aufgenommen werden, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist; Berechnen, mittels einer Abweichungsberechnungseinheit, einer Übereinstimmungsabweichung zwischen den zwei Merkmalspunkte, durch Abgleichen zwischen einem Merkmalspunkt des von der ersten Erfassungseinheit erfassten Vorwärtseinzelbilds und einem Merkmalspunkt des von der zweiten Erfassungseinheit erfassten und an dem gleichen Standort wie das Vorwärtseinzelbild aufgenommenen Rückwärtseinzelbilds; und Generieren, mittels einer Korrekturfahrstrecken-Generierungseinheit, einer Rückfahrkorrekturstrecke, die aus der Rückfahrprognosestrecke um die Übereinstimmungsabweichung zwischen den Merkmalspunkten bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke korrigiert wird.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Verbinden, mittels der ersten Erfassungseinheit, eines Standorts eines Merkmalspunkts, der in einem von zwei konsekutiven Vorwärtseinzelbildern beinhaltet ist, und eines Standorts eines Merkmalspunkts, der in dem anderen der zwei Vorwärtseinzelbilder beinhaltet ist, unter Verwendung einer virtuellen Gerade; und Berechnen eines Richtungswinkels des Fahrzeugs als einen durch die virtuelle Gerade und eine horizontale Linie des Vorwärtseinzelbilds ausgebildeten Winkel.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Ausschließen, mittels der ersten Erfassungseinheit, eines bewegten Objekts in einer Serie von mittels der Kamera aufgenommenen Vorwärtseinzelbilder von dem Merkmalspunkt.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Erfassen, mittels der zweiten Erfassungseinheit, des Rückwärtseinzelbilds, das aufgenommen wird, nach einer Bewegung zu einem Standort, der dem Richtungswinkel bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke entspricht, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist.
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Andere Aspekte, Eigenschaften und Vorteile als die oben beschriebenen werden anhand der Ansprüche und der Detailbeschreibung der Offenbarung deutlich.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Diagramm zur schematischen Beschreibung einer Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 2 zeigt ein Diagramm zur schematischen Beschreibung einer detaillierten Ausgestaltung eines Steuergeräts in der Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug in 1.
- 3 zeigt ein Diagramm zur schematischen Beschreibung der Generierung einer Rückfahrkorrekturstrecke in der Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug in 1.
- 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Rückfahrassistenzverfahrens nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Detailbeschreibung
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Wie auf dem entsprechenden Gebiet üblich, können einige exemplarische Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen als Funktionsblöcke, -einheiten und/oder -module dargestellt sein. Fachleuten ist verständlich, dass diese Blöcke, Einheiten und/oder Module physisch durch elektronische (oder optische) Schaltungen wie Logikschaltungen, diskrete Komponenten, Prozessoren, drahtgebundene Schaltungen, Speicherelemente, Drahtverbindungen und dergleichen implementiert sind. Wenn die Blöcke, Einheiten und/oder Module durch Prozessoren oder ähnliche Hardware implementiert sind, können sie mittels Software (z.B. Code) programmiert und gesteuert sein, um verschiedene hierin erörterte Funktionen auszuführen. Alternativ kann jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul durch dedizierte Hardware oder als eine Kombination aus dedizierter Hardware für die Durchführung einiger Funktionen und einem Prozessor (z.B. ein oder mehrere programmierte Prozessoren und zugehörige Schaltungen) zur Durchführung anderer Funktionen implementiert sein. Jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul einiger exemplarischer Ausführungsbeispiele kann physisch in zwei oder mehr interagierende diskrete Blöcke, Einheiten und/oder Module getrennt sein, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen. Ferner können Blöcke, Einheiten und/oder Module einiger exemplarischer Ausführungsbeispiele physisch zu komplexeren Blöcken, Einheiten und/oder Modulen kombiniert werden, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen.
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Die Vorzüge und Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung und ein Verfahren zum Erzielen der Vorzüge und Eigenschaften werden durch die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die offenbarten Ausführungsformen zu beschränken, sondern kann auf unterschiedliche Weise implementiert sein und sollte so ausgelegt sein, dass alle Änderungen, Äquivalenten oder Ersetzungen in dem Erfindungsgedanken und dem technischen Gebiet der vorliegenden Offenbarung einbezogen sind. Die Ausführungsformen dienen lediglich der Vervollständigung der Offenbarung der Offenbarung und ermöglichen Fachleuten ein umfangreiches Verständnis der Kategorie der Offenbarung. In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird auf eine Detailbeschreibung verwandter bekannter Technologie verzichtet, wenn erachtet wird, dass dies den Kerngedanken der vorliegenden Offenbarung unnötigerweise vage macht.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. In der Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, wird gleichen oder übereinstimmenden Elementen das gleiche Bezugszeichen zugeordnet und es wird auf eine redundante Beschreibung der gleichen oder übereinstimmenden Elemente verzichtet.
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1 zeigt ein Diagramm mit schematischer Beschreibung einer Rückfahrassistenzvorrichtung 100 für ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Unter Bezugnahme auf 1 kann die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 für ein Fahrzeug aufweisen: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 110, einen Lenkwinkelsensor 120, einen Gierratensensor 130, einen Schaltungsdetektor 140, eine Kamera 150, einen Speicher 160, ein MDPS-Steuergerät 170 und ein Steuergerät 180.
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Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 110 kann einen Radimpuls eines Fahrzeugrads zählen und die Radimpulsanzahl dem Steuergerät 180 bereitstellen, so dass dieses eine Fahrzeuggeschwindigkeit und einen Bewegungsabstand prüfen kann.
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Der Lenkwinkelsensor 120 kann einen Lenkwinkel des Lenkrads eines Fahrzeugs messen und den gemessenen Lenkwinkel dem Steuergerät 180 bereitstellen.
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Der Gierratensensor 130 kann einen Gierratenwert eines geneigten Fahrzeugs bei Bewegung des Fahrzeugs messen und den gemessenen Gierratenwert dem Steuergerät 180 bereitstellen.
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Der Schaltungsdetektor 140 kann die Position einer Schaltung detektierten und die detektierte Position dem Steuergerät 180 bereitstellen.
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Die Kamera 150 kann eingeschaltet sein, um eine Serie von Einzelbildern bei Vorwärtsbewegung und/oder Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs aufzunehmen (oder zu generieren). Die Kamera 150 kann eine oder mehrere Rück-, Front-, und Seitenkameras 150 aufweisen, die dazu in der Lage sind, eine Serie von Vorwärtseinzelbildern bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs und eine Serie von Rückwärtseinzelbildern bei Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs aufzunehmen.
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Die Kamera 150 kann das aufzunehmende Motiv innerhalb eines Aufnahmebereichs aufnehmen, beispielsweise unter Verwendung eines komplementären Metalloxid-Halbleiter-(CMOS)-Moduls oder eines Charge-Coupled-Device-(CCD)-Moduls. Ein Eingangseinzelbild (oder bewegtes Bild) wird dem CMOS-Modul oder dem CDD-Modul durch eine Linse bereitgestellt. Das CMOS-Modul oder das CCD-Modul können das durch die Linse verlaufende Lichtsignal des aufzunehmenden Objekts in ein elektrisches Signal (oder Aufnahmesignal) umwandeln und das elektrische Signal (oder Aufnahmesignal) ausgeben.
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Die Kamera 150 kann ferner einen Bildprozessor (nicht abgebildet) aufweisen. Der Bildprozessor kann eine Bildsignalverarbeitung an einem Einzelbild durchführen, um Rauschen zu reduzieren und die Bildqualität zu verbessern, wie beispielsweise Gammakorrektur, Farbfilter-Array-Interpolation, eine Farbmatrix, Farbkorrektur oder Farboptimierung. Ferner kann der Bildprozessor zweckmäßig Farbverarbeitung, Unschärfeverarbeitung, Schärfenverarbeitung, Bildauswertungsverarbeitung, Bilderkennungsverarbeitung oder Bildeffektverarbeitung durchführen. Die Bilderkennungsverarbeitung kann Geschichtserkennungsverarbeitung oder Szenenerkennungsverarbeitung beinhaltet. Beispielsweise kann die Bilderkennungsverarbeitung Helligkeitsstufeneinstellung, Farbkorrektur, Kontrasteinstellung, Konturenoptimierungseinstellung, Bildschirmaufteilungsverarbeitung, die Generierung eines Charakterbilds und die Syntheseverarbeitung eines Bilds beinhalten. Der Bildprozessor kann in der Kamera 150, dem Steuergerät 180 oder als eine separate Vorrichtung ausgebildet sein.
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Der Speicher 160 kann eine Funktion zum temporären oder permanenten Speichern von durch das Steuergerät 180 verarbeiteten Daten durchführen. Ferner kann der Speicher 160 ein mittels der Kamera 150 unter Steuerung des Steuergeräts 180 aufgenommenes Einzelbild speichern. Ferner kann der Speicher 160 unter der Steuerung des Steuergeräts 180 eine Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs speichern, als eine Rückfahrprognosestrecke, und kann eine aus der Rückfahrprognosestrecke um eine Übereinstimmungsabweichung zwischen Merkmalspunkten korrigierte Rückfahrkorrekturstrecke speichern.
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Der Speicher 160, d. h. Speichermedien, kann/können magnetische Speichermedien oder Flash-Speichermedien aufweisen, der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Speicher 160 kann interne Speichermedien und/oder externe Speichermedien aufweisen. Der Speicher 160 kann flüchtige Speichermedien wie DRAM, SRAM oder SDRAM oder nicht flüchtige Speichermedien wie One-Time-Programmable-ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, Mask-ROM, Flash-ROM, NAND-Flash-Speichermedien oder NOR-Speichermedien, Flash-Laufwerke wie SSD, eine Compact-Flash-(CF)-Karte, eine Micro-SD-Karte, eine Mini-SD-Karte, eine Xd-Karte und einen Speicherstick oder eine Speichervorrichtung wie eine HDD aufweisen.
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Das MDPC-Steuergerät 170 kann einen Antriebsmotor (nicht abgebildet) in einem Soll-Lenkwinkel bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs antreiben, kann beim Vorwärtsfahren durch Drehen eines Lenkrads (nicht abgebildet) assistieren, kann den Antriebsmotor gemäß einer Rückfahrprognosestrecke und/oder einer Rückfahrkorrekturstrecke automatisch antrieben, nachdem das Vorwärtsfahren abgeschlossen ist, und kann beim Rückwärtsfahren durch Drehen des Lenkrads assistieren.
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Das Steuergerät 180 kann den Bewegungsstandort eines Fahrzeugs durch Abgleichen einer mittels des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 110 gemessener Radimpulsanzahl, eines mittels des Linkwinkelsensors 120 gemessenen Lenkwinkels und einer bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs mittels des Gierratensensors 130 gemessenen Gierrate schätzen und kann eine Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs als eine Rückfahrprognosestrecke generieren, unter Verwendung eines gemeinsamen Merkmalspunkts in den aus der Kamera 150 empfangenen konsekutiven Vorwärtseinzelbildern. Ferner kann das Steuergerät 180 eine Übereinstimmungsabweichung zwischen zwei Merkmalspunkten durch Abgleichen zwischen dem Merkmalspunkt eines Vorwärtseinzelbilds und dem Merkmalspunkt eines Rückwärtseinzelbilds berechnen, der aus der Kamera 150 empfangen wird und an dem gleichen Standort wie das Vorwärtseinzelbild aufgenommen wird, und kann eine Rückfahrkorrekturstrecke generieren, die aus einer Rückfahrprognosestrecke um eine Übereinstimmungsabweichung zwischen den Merkmalspunkten korrigiert wird.
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2 zeigt ein Diagramm zur schematischen Beschreibung einer detaillierten Ausgestaltung des Steuergeräts in der Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug in 1. 3 zeigt ein Diagramm zur schematischen Beschreibung der Generierung einer Rückfahrkorrekturstrecke in der Rückfahrassistenzvorrichtung für ein Fahrzeug in 1. Unter Bezugnahme auf 2 kann das Steuergerät 180 eine erste Erfassungseinheit 181, eine Fahrstreckengenerierungseinheit 182, eine zweite Erfassungseinheit 183, eine Abweichungsberechnungseinheit 184 und eine Korrekturfahrstrecken-Generierungseinheit 185 aufweisen.
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Die erste Erfassungseinheit 181 kann ein oder mehrere bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs mittels der Kamera 150 aufgenommene Vorwärtseinzelbilder erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die erste Erfassungseinheit 181 den Standort eines Merkmalspunkts, der in jedem der zwei konsekutiven Vorwärtseinzelbilder beinhaltet ist, und den Standort eines Merkmalspunkte, der in dem anderen der Vorwärtseinzelbilder beinhaltet ist, unter Verwendung einer virtuellen Gerade verbinden und kann den Richtungswinkel eines Fahrzeugs als einen durch die virtuelle Gerade und die horizontale Linie des Vorwärtseinzelbilds ausgebildeten Winkel berechnen. Wenn der Richtungswinkel berechnet wird, kann die erste Erfassungseinheit 181 ferner ein bewegtes Objekt in einer Serie von mittels der Kamera 150 aufgenommenen Vorwärtseinzelbildern von dem Merkmalspunkt ausschließen. Dies dient der Verringerung von Fehlern, die aufgrund des Abgleichens zwischen Merkmalspunkten auftreten, wenn eine Strecke durch Ausschließen eines bewegten Objekts von einem Merkmalspunkte und durch Verwenden eines fixierten Objekts als Merkmalspunkt generiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Funktion der ersten Erfassungseinheit 181 zum Berechnen des Richtungswinkels in der Fahrstreckengenerierungseinheit 182 beinhaltet sein.
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Die Fahrstreckengenerierungseinheit 182 kann den Standort eines Fahrzeugs durch Koppelnavigation schätzen, indem eine Radimpulsanzahl des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 110, ein Lenkwinkel des Lenkwinkelsensors 120 und ein Gierratenwert des Gierratensensors 130 abgeglichen werden. Die Fahrstreckengenerierungseinheit 182 kann eine Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs berechnen, als eine Rückfahrprognosestrecke, basierend auf einem Standortschätzwert eines Fahrzeugs und dem Abgleichen gemeinsamer Merkmalspunkte in konsekutiven Vorwärtseinzelbildern, die von der ersten Erfassungseinheit 181 erfasst werden und bei denen ein Richtungswinkel eingesetzt wird.
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3a zeigt eine Vorwärtsfahrtrajektorie 310 (einschließlich C→B→A), der von der Fahrstreckengenerierungseinheit 182 bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs generiert wird. Beispielsweise kann die Fahrstreckengenerierungseinheit 182 jeden Punkt der Vorwärtsfahrtrajektorie 310 durch das Abgleichen von Merkmalspunkten 340 generieren, die gemeinsam in einem ersten Vorwärtseinzelbild 320 und einem zweiten Vorwärtseinzelbild 330 konsekutiv zu dem ersten Vorwärtseinzelbild 320 vorliegen. Durch solch ein Verfahren kann die Fahrstreckengenerierungseinheit 182 eine Vorwärtsfahrtrajektorie bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs durch das Abgleichen der gemeinsamen Merkmalspunkte in den konsekutiven Vorwärtseinzelbildern generieren und kann die generierte Vorwärtsfahrtrajektorie in dem Speicher 160 speichern. Die Vorwärtsfahrtrajektorie kann als Rückfahrstrecke verwendet werden.
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Nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist, kann die zweite Erfassungseinheit 183 ein oder mehrere Rückwärtseinzelbilder erfassen, die mittels der Kamera 150 aufgenommen werden, wenn sich das Fahrzeug automatisch entlang der in dem Speicher 160 gespeicherten Rückfahrprognosestrecke zurückbewegt.
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In diesem Fall, unmittelbar vor dem automatischen Rückwärtsfahren, kann die zweite Erfassungseinheit 183 die Kamera 150 oder das Fahrzeug in einem zuvor von der ersten Erfassungseinheit 181 berechneten Richtungswinkel bewegen und kann Rückwärtseinzelbilder erfassen, die mittels der Kamera 150 bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeug entlang der Rückfahrprognosestrecke aufgenommen werden.
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Der Grund dafür ist, dass, wenn die Aufnahmerichtungen eines Vorwärtseinzelbilds und eines Rückwärtseinzelbilds an dem gleichen Standort unterschiedlich sind, Bilder, die auf das aufzunehmende Motiv fokussiert sind, unterschiedlich sind und ein Abstimmen der Bilder somit unmöglich ist. Das heißt, dass bei einem Fahrzeug, das sich einfach vorwärtsbewegt, und einem Fahrzeug, das sich einfach rückwärts bewegt, mittels der Kamera 150 an dem gleichen Standort aufgenommene Bilder unterschiedlich sein können. Dementsprechend, wenn ein Vorwärtseinzelbild in dem Speicher 160 gespeichert ist, können der Standort und die Richtung eines Merkmalspunkts im Vorfeld bestimmt werden und ein Rückwärtseinzelbild kann aufgenommen werden, indem der Standort und die Richtung bei Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs in das Rückwärtseinzelbild integriert werden.
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Die Abweichungsberechnungseinheit 184 kann eine Übereinstimmungsabweichung zwischen zwei Merkmalspunkten durch Abgleichen zwischen dem Merkmalspunkt eines von der ersten Erfassungseinheit 181 erfassten Vorwärtseinzelbilds und dem Merkmalspunkt eines von der zweiten Erfassungseinheit 183 erfassten und an dem gleichen Standort wie das Vorwärtseinzelbild aufgenommenen Rückwärtseinzelbilds berechnen.
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3b zeigt eine Rückfahrprognosestrecke 350 (einschließlich A→B→C), bei automatischer Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist. Beispielsweise zeigt 3b ein erstes Rückwärtseinzelbild 370, bei dem Standort und der Richtungswinkel des Merkmalspunkts 340 eines Vorwärtseinzelbilds eingesetzt wurden, und ein zweites Rückwärtseinzelbild 380 konsekutiv zu dem ersten Rückwärtseinzelbild 370.
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Unter Bezugnahme auf 3c kann die Abweichungsberechnungseinheit 184 ein Übereinstimmen zwischen den Merkmalspunkten 340 durch Vergleichen des ersten Rückwärtseinzelbilds 370, das den Merkmalspunkt 340 beinhaltet, mit dem in dem Speicher 160 gespeicherten zweiten Vorwärtseinzelbild 330, das Merkmalspunkt 340 beinhaltet, bestimmen und kann eine Übereinstimmungsabweichung φ (z. B. laterale Messabweichung) zwischen den Merkmalspunkten 340 berechnen. In der vorliegenden Ausführungsform wurden lediglich die Inhalte offenbart, in denen eine Übereinstimmungsabweichung durch einen Vergleich zwischen einem Rückwärtseinzelbild und einem Vorwärtseinzelbild berechnet wird, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Übereinstimmungsabweichungen durch einen Vergleich zwischen einer Serie von auf der Rückfahrprognosestrecke 350 aufgenommenen Rückwärtseinzelbildern und einer Serie von in dem Speicher 160 gespeicherten Vorwärtseinzelbildern berechnet werden.
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Die Korrekturfahrstrecken-Generierungseinheit 185 kann eine Rückfahrkorrekturstrecke (z. B. 360 aus 3) generieren, durch Korrigieren einer Rückfahrprognosestrecke (z. B. 350 auf 3) um eine Übereinstimmungsabweichung φ zwischen Merkmalspunkten bei automatischer Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke 350. In diesem Fall kann sich das Fahrzeug entlang der Rückfahrkorrekturstrecke 360 rückwärtsbewegen.
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Wie vorstehend beschrieben, kann die Fahrstreckensteuerungspräzision durch Korrigieren einer Störung (z. B. Schleppfehler oder Lateralfehler), die unabhängig von einem Fahrbahnzustand bei automatischer Rückwärtsbewegung eines Fahrzeugs auftritt, durch einen Einzelbildabgleich verbessert werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Rückfahrassistenzverfahrens für ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In der nachfolgenden Beschreibung wird auf eine Beschreibung eines durch die Beschreibung der 1 bis 3 redundanten Abschnitts verzichtet.
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Unter Bezugnahme auf 4 erfasst die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 in Schritt S410 ein oder mehrere mittels der Kamera 150 bei Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs aufgenommene Vorwärtseinzelbilder. In diesem Fall kann die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 einen Richtungswinkel des Fahrzeugs berechnen, basierend auf dem Standort eines Merkmalspunkts, der in zwei konsekutiven gemeinsamen Vorwärtseinzelbildern beinhaltet ist, und kann ein bewegtes Objekt in einer Serie von mittels der Kamera 150 aufgenommenen Vorwärtseinzelbildern bei Berechnung des Richtungswinkels von dem Merkmalspunkt ausschließen.
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In Schritt S420 generiert die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs eine Vorwärtsfahrtrajektorie als eine Rückfahrprognosestrecke, basierend auf einem Standortschätzungswert des Fahrzeugs, der durch Koppelnavigation geschätzt wird, indem eine Radimpulsanzahl des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 110, ein Lenkwinkel des Lenkwinkelsensors 120 und ein Gierratenwert des Gierratensensors 130 abgeglichen werden, und indem gemeinsame Merkmalspunkte in den konsekutiven Vorwärtseinzelbildern, bei denen der Richtungswinkel eingesetzt wurde, abgeglichen werden.
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In Schritt S430 erfasst die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 ein oder mehrere Rückwärtseinzelbilder, die mittels der Kamera 150 aufgenommen werden bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke, nachdem das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs abgeschlossen ist. In diesem Fall, unmittelbar vor dem automatischen Rückwärtsfahren, nachdem die Kamera 150 oder das Fahrzeug in dem zuvor berechneten Richtungswinkel bewegt werden, kann die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 Rückwärtseinzelbilder erfassen, die mittels der Kamera 150 bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke aufgenommen werden.
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In Schritt S440 berechnet die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 eine Übereinstimmungsabweichung zwischen zwei Merkmalspunkten durch Abgleichen zwischen dem Merkmalspunkt eines Vorwärtseinzelbilds und dem Merkmalspunkt eines Rückwärtseinzelbilds, das an dem gleichen Standort wie das Vorwärtseinzelbild aufgenommen wird.
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In Schritt S450 generiert die Rückfahrassistenzvorrichtung 100 eine Rückfahrkorrekturstrecke durch Korrigieren der Rückfahrprognosestrecke um die Übereinstimmungsabweichung zwischen den Merkmalspunkten bei automatischer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs entlang der Rückfahrprognosestrecke. Das Fahrzeug bewegt sich entlang der Rückfahrkorrekturstrecke 360 rückwärts.
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Gemäß Ausführungsformen kann die Fahrstreckensteuerungspräzision eines Fahrzeugs durch Korrigieren der Rückfahrstrecke des Fahrzeugs verbessert werden, basierend auf einer Änderung der Merkmale eines mittels der Kamera aufgenommenen Vorwärtsfahrbilds und Rückfahrbilds.
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Auswirkungen der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die vorstehend beschrieben Auswirkung beschränkt und andere als die vorstehend beschriebenen Auswirkungen sind Fachleuten aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.
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Der Gedanke der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsformen zu beschränken und durch diese zu definieren und alle äquivalent aus den Ansprüchen geänderte Änderungen und zu den Ansprüchen hinzugefügte äquivalent Änderungen gelten als in die Kategorie des Gedankens der vorliegenden Offenbarung einbezogen.
