DE10246228A1

DE10246228A1 - Vorrichtung zum Überwachen eines an ein Fahrzeug angrenzenden Bereichs

Info

Publication number: DE10246228A1
Application number: DE10246228A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Imanishi; Tetsuya Nakamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2003-04-17
Also published as: US20030069695A1; US6744380B2; JP2003123196A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Bezugsfahrzeug enthält eine Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereiches an und um eine Stelle, auf die das Bezugsfahrzeug gerichtet ist. Eine Vorhersagevorrichtung dient zum Vorhersagen eines Bereiches, zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird. Der vorhergesagte Bereich weist eine linke Grenze und eine rechte Grenze auf. Eine Einstellvorrichtung dient zum Einstellen eines Erfassungsbereiches in der Nähe mindestens der linken Grenze oder der rechten Grenze des vorhergesagten Bereiches. Der Erfassungsbereich verläuft entlang einer Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs. Eine Entscheidungsvorrichtung dient zum Entscheiden im Ansprechen auf das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bild, ob ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert. Das dreidimensionale Objekt ist z. B. ein einscherendes Fahrzeug in Bezug auf das Bezugsfahrzeug.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen eines an ein Fahrzeug angrenzenden Bereichs, wie z. B. einem Bereich vor dem Fahrzeug. Darüberhinaus betrifft diese Erfindung ein Computerprogramm zum Überwachen eines an ein Fahrzeug angrenzenden Bereiches.
Eine bekannte, auf einem Fahrzeug befindliche Vorrichtung nimmt ein Bild von Bedingungen einer Straße vor einem Bezugsfahrzeug auf, und analysiert das Bild, um ein Hindernis für das Bezugsfahrzeug zu erfassen. Die typische Betriebsweise der auf einem Fahrzeug befindlichen Vorrichtung ist wie folgt. Ein vornewegfahrendes Fahrzeug in Bezug auf das Bezugsfahrzeug wird erfasst. Die Lagebeziehung zwischen dem vornewegfahrenden Fahrzeug und dem Bezugsfahrzeug wird erfasst. Auf Basis der erfassten Lagebeziehung wird eine Entscheidung getroffen, ob das voranfahrende Fahrzeug für das Bezugsfahrzeug ein Hindernis darstellt, oder nicht. Wenn entschieden wird, dass das voranfahrende Fahrzeug ein Hindernis darstellt, dann wird die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs geregelt, oder es wird Alarm gegeben. Um ein voranfahrendes Fahrzeug zu erfassen, und die Lage davon genau zu messen, verwendet die bekannte, auf dem Fahrzeug befindliche Vorrichtung komplizierte Bild- und Signalverarbeitungsprozeduren.
Das US-Patent Nummer 5,369,590 das der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 5-296767 entspricht, legt eine Vorrichtung zum Erfassen eines Abstands zwischen Fahrzeugen offen, das wie folgt funktioniert. Die Vorrichtung zeigt die Bilder der voranfahrenden Fahrzeuge an, setzt ein Folgefenster, bzw. Tracking-Fenster, das eines der Bilder umgibt, und verfolgt es, berechnet den Abstand von dem fahrenden Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, und setzt mehrere Schattenfenster, die nicht angezeigt werden, und die sich von dem Folgefenster unterscheiden, an vorbestimmten Stellen in dem durch einen der oben und unten befestigten Bildsensoren aufgenommenen Bild. Abstände von dem fahrenden Fahrzeug zu von den jeweiligen Schattenfenstern eingefangenen Objekten werden durch die Abweichung zwischen den oben und unten entsprechenden Bildsignalen erfasst, und eine Symmetriebestimmungseinrichtung liest Bildsignale in einem beliebigen Definitionsbereich in den Schattenfenstern und den Umgebungen, und bestimmt die horizontale Symmetrie. Ein einscherendes Fahrzeug, oder der Spurenwechsel eines der vorausfahrenden Fahrzeuge, deren Bild durch Vorhersagen der Bewegungen davon vor dem fahrenden Fahrzeug verfolgt wird, wird auf der Grundlage der Information über die Abstände von dem fahrenden Fahrzeug zu den Objekten in den Schattenfenster, einer Ausgabe der Symmetriebestimmungseinrichtung und der Information bestimmt, die durch eine Berechnung basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug bereitgestellt wird, das von dem Folgefenster verfolgt wird.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 9-223235 legt ein auf einem Bezugsfahrzeug befestigtes System offen. Das System beinhaltet eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes einer Straße vor dem Bezugsfahrzeug. Auf der Grundlage des Straßenbildes wird die Grenze zwischen der Spur, in der das Bezugsfahrzeug sich bewegt, und einer Spur neben der Spur des Bezugsfahrzeugs erfasst. Ein in der nächsten Spur fahrendes, dem Bezugsfahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug wird als Reaktion auf das Straßenbild erkannt. Die Bewegungszustände des in der nächsten Spur vorausfahrenden Fahrzeugs werden erfasst. Die erfasste Spurgrenze und die erfassten Bewegungszustände werden beim Erfassen des Neigungswinkel der Bewegungsrichtung des in der nächsten Spur vorausfahrenden Fahrzeuges relativ zu der Spurgrenze verwendet. Das System entscheidet auf der Grundlage des erfassten Neigungswinkels, ob das in der nächsten Spur vorausfahrende Fahrzeug in die Spur des Bezugsfahrzeugs eintreten wird.
Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 11-48885 legt eine auf dem Fahrzeug befindliche Messvorrichtung offen, die zwei nebeneinander gestellte Kameras zum Aufnehmen von Bilder eines Bereiches vor einem Bezugsfahrzeug enthält. Die Kameras weisen Bildsensoren auf, auf die die Bilder jeweils durch optische Systeme fokusiert werden. Die Bilder auf den Bildsensoren werden durch elektrische Bildverarbeitung miteinander verglichen, um einen Zustand zu erhalten, in dem sie am besten miteinander korrelieren. In dem Zustand der besten Korrelation werden Verschiebungen des gleichen Objektes in den Bildern von den optischen Achsen erfasst. Der Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem Objekt wird durch Dreiecksvermessungen im Ansprechen auf die erfassten Verschiebungen gemessen. Mehrere Objekte, wie z. B. Fahrzeuge, die dem Bezugsfahrzeug vorauseilen, können erfasst werden. In dem Fall, in dem erste und zweite vorausfahrende Fahrzeuge erfasst werden, und das erste vorausfahrende Fahrzeug als Objekt gehandhabt wird, dessen Abstand gemessen wird, wird entschieden, ob das zweite vorausfahrende Fahrzeug in dem Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug eingetreten ist. Ebenso wird entschieden, ob das erste vorausfahrende Fahrzeug sich von dem Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem zweiten vorausfahrenden Fahrzeug zu einer anderen Spur als der Spur des Bezugsfahrzeugs bewegt hat. Wenn bestimmt wird, dass das zweite vorausfahrende Fahrzeug in den Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug eingetreten ist, wird das Objekt, von dem der Abstand gemessen wird, von dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug zu dem zweiten vorausfahrenden Fahrzeug verändert. Wenn entschieden wird, dass das erste vorausfahrende Fahrzeug sich von dem Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem zweiten vorausfahrenden Fahrzeug wegbewegt hat, wird das Objekt dessen Abstand gemessen wird, von dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug zu dem zweiten vorausfahrenden Fahrzeug verändert.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine einfache Vorrichtung zum Überwachen eines ein Fahrzeug umgebenden Bereiches bereitzustellen, sowie ein einfaches Computerprogramm zum Überwachen eines Bereiches um ein Fahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt dieser Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Bezugsfahrzeug vor. Die Vorrichtung umfasst: Eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes von einem Bereich an und um eine Stelle zu der das Bezugsfahrzeug gelenkt wird; eine Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen eines Bereiches zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird, wobei der vorhergesagte Bereich eine linke und eine rechte Grenze aufweist; eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Erfassungsbereiches in der Nähe mindestens der linken oder der rechten Grenze des vorhergesagten Bereiches, wobei der Vorhersagebereich entlang einer Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs verläuft; und eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden im Ansprechen auf das von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes, ob ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert, oder nicht.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der der Erfassungsbereich kleine Bereiche umfasst, die eine vorgeschriebene Breite aufweisen, wobei die kleinen Bereiche entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs angeordnet sind, und teilweise überlappen, um eine Auflösung bezüglich des Abstands von dem Bezugsfahrzeug zu verbessern.
Ein dritter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs umfasst, im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs.
Ein vierter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Richtungsänderungszustandserfassungseinrichtung umfasst zum Erfassen eines Richtungsänderungszustands des Bezugsfahrzeugs, und eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf den von der Richtungsänderungszustandserfassungseinrichtung erfassten Richtungsänderungszustand.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Fahrbahnmarkierungerfassungseinrichtung zum Erfassen der Fahrbahnmarkierungen auf einer Straße, entlang der das Bezugsfahrzeug fährt, umfasst, und eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf die von der Fahrbahnmarkierungserfassungseinrichtung erfassten Fahrbahnmarkierung.
Ein sechster Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Einstelleinrichtung eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs umfasst, und eine Einrichtung zum Einstellen des Erfassungsbereichs im Ansprechen auf die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfasste Geschwindigkeit.
Ein siebter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Bildaufnahmeeinrichtung mehrere Kameras umfasst, die mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet sind, und wobei die Entscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen einer Parallaxe zwischen Abschnitten von durch die Kameras aufgenommenen Bildern umfasst, die einem gleichen Objekt in dem Erfassungsbereich entsprechen, und ferner eine Einrichtung zum Messen eines Abstandes zu dem gleichen Objekt von der erfassten Parallaxe, sowie eine Einrichtung zum Bestimmen, ob der gemessene Abstand zu dem gleichen Objekt kürzer ist als ein Abstand zu einer entsprechenden Straßenoberfläche, und eine Einrichtung zum Erfassen, dass ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert, wenn bestimmt wird, dass der gemessene Abstand zu dem gleichen Objekt kürzer ist als der Abstand zu der entsprechenden Straßenoberfläche.
Ein achter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der der Erfassungsbereich bei einem vorgeschriebenen Abstand oder kürzer von dem Bezugsfahrzeug entfernt liegt, zum Erfassen eines einscherenden Fahrzeugs in Bezug auf das Bezugsfahrzeug.
Ein neunter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs umfasst, wobei die Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen der Erfassungsbereiche in der Nähe der linken Grenze und der rechten Grenze des vorhergesagten Bereichs umfasst, und die Erfassungsbereiche sich entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs erstrecken, und wobei die Erfassungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen, ob das Bezugsfahrzeug durch eine Straßenverengungszone fahren kann, im Ansprechen auf Abschnitte des Bildes, das den Erfassungsbereichen entspricht, umfasst.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs umfasst, wobei die Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen der Erfassungsbereiche in der Nähe der linken Grenze und der rechten Grenze des vorhergesagten Bereichs umfasst, und die Erfassungsbereiche sich entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs erstrecken, und wobei die Entscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Entscheiden, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich in einen begrenzten Raum geparkt werden kann im Ansprechen auf Abschnitte des Bildes, die den Erfassungsbereichen entsprechen, umfasst.
Ein elfter Aspekt der Erfindung basiert auf dem neunten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Länge des Bezugsfahrzeugs umfasst.
Ein zwölfter Aspekt der Erfindung basiert auf dem ersten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, die ferner eine Meldeeinrichtung, zum Melden eines Ergebnisses der Entscheidung durch die Entscheidungseinrichtung, umfasst.
Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung basiert auf dem achten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, die ferner umfasst, ein im Fahrzeug befindliches System zum Ausführen mindestens (1) der Zwischenfahrzeugregelung des Bezugsfahrzeugs, oder (2) eines Zwischenfahrzeugwarnprozesses für ein vorausfahrendes Fahrzeug in Bezug auf das Bezugsfahrzeug; eine Warneinrichtung zum Erzeugen eines Alarms für ein einscherendes Fahrzeug im Ansprechen auf ein Ergebnis der Entscheidung durch die Entscheidungseinrichtung; und eine Verhinderungseinrichtung zum Verhindern, dass die Warneinrichtung einen zweiten Alarm, während einer vorgeschriebenen Zeitspanne von einem Moment der Erzeugung eines ersten Alarms an, erzeugt.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung basiert auf dem dreizehnten Aspekt, und sieht eine Vorrichtung vor, bei der die Verhinderungseinrichtung eine Einrichtung umfasst, zum Verhindern, dass die Warneinrichtung einen Alarm erzeugt, in Fällen in denen ein einscherendes Fahrzeug durch das auf dem Fahrzeug befindliche System als ein vorausfahrendes Fahrzeug behandelt wird.
Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung sieht ein Computerprogramm vor, zum Betreiben eines Computers als die Vorrichtung des ersten Aspekts dieser Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer auf dem Fahrzeug befindlichen Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Fahrzeug entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm eines Abschnittes eines Steuerprogramms für eine Prozessorschaltung in Fig. 1 aufweist, sowie Bilder aufweist, die durch die Prozessorschaltung verarbeitet werden,
Fig. 3 ist eine Darstellung eines vorhergesagten Bereiches zu dem ein Bezugsfahrzeug fahren wird,
Fig. 4 ist eine Darstellung von Kameras und Bildern, die von den Ausgangssignalen der Kameras dargestellt werden,
Fig. 5 ist eine Darstellung der Kameras und eines Objekts, deren Bilder durch die Kameras aufgenommen werden,
Fig. 6 ist ein Bild, das Erfassungsbereiche für ein einscherendes Fahrzeug aufweist, die in einer vorstellbaren vergleichenden Vorrichtung gesetzt sind, die nicht das Ausgangssignal eines Lenksensors verwendet,
Fig. 7 ist ein Bild, das Erfassungsbereiche für ein einscherendes Fahrzeug aufweist, die in der Vorrichtung von Fig. 1 eingestellt sind, welches das Ausgangssignal eines Lenksensors verwendet,
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer auf dem Fahrzeug befindlichen Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Fahrzeug entsprechend einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung,
Fig. 9 ist eine Ansicht, die ein Bild und ein Zustandsdiagramm aufweist, wo ein erster Alarm für ein erfasstes einscherendes Fahrzeug erzeugt wird,
Fig. 10 ist eine Ansicht, die ein Bild und ein Zustandsdiagramm aufweist, wobei verhindert wird, dass ein zweiter Alarm für ein erfasstes einscherendes Fahrzeug erzeugt wird.
Fig. 1 zeigt eine auf dem Fahrzeug befindliche Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Fahrzeug (ein Bezugsfahrzeug) entsprechend einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Vorrichtung von Fig. 1 enthält eine linke Kamera 11a, eine rechte Kamera 11b, Speicher 12a und 12b und eine Prozessorschaltung 13. Die Kameras 11a und 11b dienen als Bildaufnahmeeinrichtung, und sind in Bezug auf das Bezugsfahrzeug nach vorne gerichtet. Die linke Kamera 11a wandelt periodisch ein Bild einer Szene in ein entsprechendes Bildsignal um. Die linke Kamera 11a gibt das Bildsignal an den Speicher 12a aus. Der Speicher 12a speichert das Ausgangssignal der linken Kamera 11a. Die rechte Kamera 11b wandelt periodisch ein Bild einer Szene in ein entsprechendes Bildsignal um. Die rechte Kamera 11b gibt das Bildsignal an den Speicher 12b aus. Der Speicher 12b speichert das Ausgangssignal der rechten Kamera 11b. Die Prozessorschaltung 13 ist mit den Speichern 12a und 12b verbunden. Ein Lautsprecher 14 und ein Headup-Display 15 sind mit der Prozessorschaltung 13 verbunden. Ebenso ist ein im Bezugsfahrzeug vorgesehener Lenksensor 16 mit der Prozessorschaltung 13 verbunden. Der Lenksensor 16 erfasst den Lenkwinkel des Bezugsfahrzeugs. Der Lenksensor 16 gibt ein Signal an die Prozessorschaltung 13 aus, das dem erfassten Lenkwinkel entspricht.
Die linke Kamera 11a und die rechte Kamera 11b sind auf dem Bezugsfahrzeug befestigt. Die linke Kamera 11a und die rechte Kamera 11b sind mit einem vorgeschriebenen Abstand dazwischen in einer horizontalen Breitenrichtung des Bezugsfahrzeugs beabstandet. Die Kameras 11a und 11b weisen zueinander parallele optische Achsen auf, und die Basislänge dazwischen ist parallel zur Straßenoberfläche auf der das Bezugsfahrzeug steht. Jede der Kameras 11a und 11b enthält eine Linse und einen Bildsensor. Der Bildsensor ist z. B. vom Typ CCD, bzw. Ladungsträgergekoppelte Vorrichtung. Jede der Kameras 11a und 11b nimmt periodisch ein Bild einer Szene vor dem Bezugsfahrzeug auf, und wandelt das Bild in ein entsprechendes Bildsignal um. Jede der Kameras 11a und 11b gibt das Bildsignal aus.
Die Prozessorschaltung 13 enthält einen Mikrocomputer, der eine Kombination aus einem Eingangs/Ausgangsanschluss, einer Verarbeitungseinheit, einem Nurlesespeicher (bzw. ROM), und einem Direktzugriffsspeicher (bzw. RAM) aufweist. Die Prozessorschaltung 13 funktioniert entsprechend einem Steuerprogramm, das in dem ROM oder dem RAM gespeichert ist.
Alternativ kann das Steuerprogramm in einem Aufnahmemedium gespeichert sein, wie z. B. einer Floppydisk, einer magneto-optischen Disk, einer CD-ROM, einer DVD-ROM oder einer Festplatte. In diesem Fall ist die Prozessorschaltung 13 mit einem Laufwerk für das Aufnahmemedium verbunden, und das Steuerprogramm wird in den Mikrocomputer der Prozessorschaltung 13 über das Laufwerk heruntergeladen.
Die Prozessorschaltung 13 liest die Bildsignale von den Speichern 12a und 12b aus. Die Prozessorschaltung 13 erfasst ein eintretendes Fahrzeug oder das Einscheren in einen Bereich vor dem Bezugsfahrzeug auf Basis der Bildsignale und des Lenkwinkelsignals. Ein solches Fahrzeug wird als ein einscherendes Fahrzeug bezeichnet. Wenn ein einscherendes Fahrzeug erfasst wird, dann steuert die Prozessorschaltung 13 den Lautsprecher 14, damit dieser einen Alarmton erzeugt, und steuert ebenso ein Headup-Display 15, um die zuvor beschriebene Information anzuzeigen.
Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines Abschnittes des Steuerprogramms für die Prozessorschaltung 13, das sich auf die Erfassung eines einscherenden Fahrzeugs bezieht. Der Programmabschnitt in Fig. 2 wird mit einer vorgeschriebenen Periode wiederholt.
Wie in Fig. 2 beschrieben, stellt ein erster Schritt S1 des Programmabschnitts die Erfassungsbereiche für links und rechts einscherende Fahrzeuge ein. Insbesondere leitet Schritt S1 den aktuellen Lenkwinkel von dem Ausgangssignal des Lenksensors 16 ab. Der Schritt S1 sagt auf der Grundlage des aktuellen Lenkwinkels einen Bereich RE voraus, zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird. Genauergesagt leitet der Schritt S1 die aktuelle Fahrtrichtung VD des Bezugsfahrzeugs von dem aktuellen Lenkwinkel ab. Die aktuelle Fahrzeugfahrtrichtung VD ist so definiert, dass sie von der Mitte der Front des Bezugsfahrzeugs beginnt. Der Schritt S1 stellt eine Bereichsbreite RW so ein, dass sie der Summe der vorbestimmten Fahrzeugbreite W und eines vorgeschriebenen Wertes "α" entspricht. Die vorbestimmte Fahrzeugbreite ist gleich der Breite des Bezugsfahrzeugs. Der Schritt S1 stellt praktisch einen vorhergesagten Bereich RE vor dem Bezugsfahrzeug ein, und zentriert diesen an der aktuellen Fahrzeugfahrtrichtung VD, wie in Fig. 3 gezeigt. Desweiteren hat der vorhergesagte Bereich RE eine Breite gleich der Bereichsbreite RW. Vorzugsweise weist der vorhergesagte Bereich RE eine vorbestimmte Länge auf, die von dem vorderen Ende des Bezugsfahrzeugs gemessen wird. Der Schritt S1 liest die Bildsignale von den Speichern 12a und 12b aus. Der Schritt S1 wandelt die Positionen der linken und rechten Grenzen (Ränder) BL und BR des vorhergesagten Bereiches RE in entsprechende Positionen auf dem Bild um, d. h. Positionen auf Rahmen oder Bildern, die durch die Bildsignale dargestellt werden.
Der Schritt S1 stellt praktisch die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug ein, während die Positionen auf dem Bild der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches als Referenz verwendet werden. Insbesondere plaziert der Schritt S1 kleine Bereiche, oder kleine rechteckige Fenster auf jeden der Rahmen (Bilder), die durch die Bildsignale dargestellt werden, die entlang der aktuellen Fahrzeugfahrtrichtung VD und auf dem Bild in der Nähe der Positionen der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereichs angeordnet sind. Die kleinen rechteckigen Fenster sind in eine Gruppe von Fenstern eingeteilt, die auf dem Bild in der Nähe der Position der linken Grenze BL des vorhergesagten Bereichs sind, und einer Gruppe von Fenstern, die auf dem Bild in der Nähe der Position der rechten Grenze BR des vorhergesagten Bereiches sind. Jedes der rechteckigen Fenster weist horizontale Seiten auf, und vertikale Seiten, die länger sind als die horizontalen Seiten. Für den Fall, dass der Feldwinkel der Kameras 11a und 11b gleich 45 Grad ist, und die Auflösung davon gleich 352 Punkte ist, hat jedes der kleinen rechteckigen Fenster eine Breite (eine horizontale Dimension) von 16 Punkten, und eine Höhe (eine vertikale Dimension) von 100 bis 144 Punkten. Hier bedeutet "Punkt" "Pixel", bzw. Bildpunkt. Die kleinen rechteckigen Fenster entsprechen den unterschiedlichen Abständen von dem Bezugsfahrzeug. Die Höhe der kleinen rechteckigen Fenster variiert von 144 Punkten bis 100 Punkte, wenn sich der entsprechende Abstand von dem Bezugsfahrzeug vom Minimum zum Maximum erhöht. Im wesentlichen überlappen sich nebeneinanderliegende kleine rechteckige Fenster halb. Die kleinen rechteckigen Fenster bilden die Erfassungsbereiche des einscherenden Fahrzeugs. Dementsprechend verlaufen die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug entlang der aktuellen Fahrzeugfahrtrichtung VD.
Die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug grenzen an die Positionen der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereichs auf dem Bild an. Vorzugsweise sind die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug innerhalb der Positionen der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches auf dem Bild angesiedelt. In diesem Fall wird zuverlässiger verhindert, dass nicht einscherende Fahrzeuge irrtümlicherweise als einscherende Fahrzeuge erfasst werden. Die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug können außerhalb der Positionen der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches auf dem Bild angesiedelt sein. Da die Erfassungsbereiche für das einscherende Fahrzeug außen sind, kann ein einscherendes Fahrzeug zu einem früheren Zeitpunkt erfasst werden.
Für jedes der kleinen rechteckigen Fenster berechnet ein Schritt S2, der dem Schritt S1 folgt, den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu einer Straßenoberfläche, deren Bild in dem derzeitigen kleinen rechteckigen Fenster ist. Die Straßenoberflächenabstandsberechnung basiert auf der Position des derzeitigen kleinen rechteckigen Fensters auf dem Rahmen, und auf vorgegebenen Parametern der Kameras 11a und 11b. Der Schritt S2 teilt oder sortiert die kleinen rechteckigen Fenster entsprechend dem Straßenoberflächenabstand von dem Bezugsfahrzeug.
Ein dem Schritt S2 folgender Schritt S3 setzt die sortierten kleinen rechteckigen Fenster als Sub- Erfassungsbereiche für verschiedene Werte des Straßenoberflächenabstands.
Für jeden der Sub-Erfassungsbereiche verarbeitet ein dem Schritt S3 folgender Schritt S4 die entsprechenden Abschnitte der Bildsignale, um zu entscheiden, ob ein dreidimensionales Objekt an einer Position existiert, die einem kürzeren als dem Straßenoberflächenabstand entspricht, in Bezug auf den derzeitigen Sub-Erfassungsbereich.
Für jeden der Sub-Erfassungsbereiche bestimmt ein dem Schritt S4 folgender Schritt S5 auf der Basis des Ergebnisses der Entscheidung durch Schritt S4, ob ein einscherendes Fahrzeug existiert. Insbesondere bestimmt Schritt S5, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, wenn der Schritt S4 entscheidet, dass ein dreidimensionales Objekt existiert. Der Schritt S5 bestimmt, dass ein einscherendes Fahrzeug nicht existiert, wenn der Schritt S4 entscheidet, dass kein dreidimensionales Objekt existiert.
Ein dem Schritt S5 folgender Schritt S6 gibt Informationen aus, die die Ergebnisse der Bestimmung durch den Schritt S5 darstellen, d. h. Informationen, die die Ergebnisse der Erfassung davon darstellen, ob ein einscherendes Fahrzeug existiert. Nach Schritt S6 endet der derzeitige Ausführungszyklus des Programmabschnitts.
Eine auf Parallaxe basierende Abstandsmessung ist in der Entscheidung durch den Schritt S4, ob ein dreidimensionales Objekt existiert, enthalten. Die auf Parallaxe basierende Abstandsmessung wird nachstehend detailliert beschrieben. Es werden die gleichen Teilbilder, die einem aktuellen Objekt entsprechen (z. B. einem einscherenden Fahrzeug oder einer Straßenoberfläche) in den Bildern bestimmt, die von den Bildsignalen dargestellt werden, die durch die linke und rechte Kamera 11a und 11b erzeugt werden. Die Parallaxe zwischen den bestimmten gleichen Teilbildern wird berechnet. Der Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem aktuellen Objekt wird auf der Grundlage der berechneten Parallaxe gemessen. Insbesondere erhalten die von den Kameras 11a und 11b erzeugten Bildsignale jeweils erste Helligkeitsinformationen und zweite Helligkeitsinformationen, die die Bilder darstellen. Die ersten Helligkeitsinformationen und die zweiten Helligkeitsinformationen beziehen sich jeweils auf verschiedene Aussichtspunkte (verschiedene Kamerapositionen). Bezüglich der gleichen Teilbilder, die einem aktuellen Objekt entsprechen, wird die Positionsabweichung (die Parallaxe) zwischen der ersten Helligkeitsinformation und der zweiten Helligkeitsinformation berechnet. Der Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem aktuellen Objekt wird gemessen auf der Grundlage der berechneten Parallaxe, dem Abstand zwischen den Aussichtspunkten (dem Abstand zwischen den Kameras 11a und 11b), dem Feldwinkel der Kameras 11a und 11b, und der Anzahl der Teile (z. B. Teile die einem Pixel entsprechen) der ersten Helligkeitsinformation und der zweiten Helligkeitsinformation.
Mit Bezug auf Fig. 4 entspricht ein Teilbild LA in einem durch das Ausgangssignal (das Bildsignal) der linken Kamera 11a dargestellten Bild, und ein Teilbild RA, in einem durch das Ausgangssignal (das Bildsignal) der linken Kamera 11b dargestellten Bild einem gemeinsamen aktuellen Objekt. Zwischen den Teilbildern LA und RA existiert eine Parallaxe PX.
Wie in Fig. 5 gezeigt, enthält die linke Kamera 11a eine Linse 11c und einen Bildsensor 11d. Die Linse 11c befindet sich vor dem Bildsensor 11d. Der Abstand zwischen der Linse 11c und dem Bildsensor 11d ist gleich der Brennweite "f" in Bezug auf die Linse 11c. Ein Bild des Objektes BT vor dem Bezugsfahrzeug wird auf den Bildsensor 11d über die Linse 11c fokusiert. Die Position des Bildes des Objektes BT auf dem Bildsensor 11d ist ein horizontaler Abstand "A" von der optischen Achse der Linse 11c. Der Abstand "A" entspricht einer ersten Teilparallaxe. Die rechte Kamera 11b enthält eine Linse 11e und einen Bildsensor 11f. Die Linse 11e befindet sich vor dem Bildsensor 11f. Der Abstand zwischen der Linse 11e und dem Bildsensor 11f ist gleich der Brennweite "f" in Bezug auf die Linse 11e. Ein Bild des Objektes BT wird auf dem Bildsensor 11f über die Linse 11e fokusiert. Die Position des Bildes des Objektes BT auf dem Bildsensor 11f ist bei einem horizontalen Abstand "B" von der optischen Achse der Linse 11e. Der Abstand "B" entspricht der zweiten Teilparallaxe. Der Abstand in Vorwärtsrichtung (der Längsabstand) "D" von den Linsen 11c und 11e zu dem Objekt BT ist durch die folgende Gleichung gegeben.

D = P.f/(A + B) (1)

wobei "P" den Abstand zwischen den optischen Achsen der Linsen 11c und 11e bezeichnet (d. h. den Abstand zwischen den Kameras 11a und 11b); "f" bezeichnet die Brennweite in Bezug auf die Linsen 11c und 11d; und "A" und "B" bezeichnen die oben bezeichneten Abstände (die erste und zweite Parallaxe).
Da der Kameraabstand "P" und die Brennweite "f" bekannt sind, kann der Abstand "D" zu dem Objekt BT entsprechend der obigen Gleichung (1) bestimmt werden, vorausgesetzt, dass der Wert "A + B" festgesetzt ist. Der Wert "A + B" ist gleich der Summe der ersten und zweiten Teilparallaxen "A" und "B", die der Parallaxe PX entspricht. Die Entscheidung über den Wert (der Parallaxe) "A + B" wird wie folgt ausgeführt. Bezüglich der Teilbilder entsprechend dem aktuellen Objekt BT wird der Grad der Übereinstimmung zwischen der ersten Helligkeitsinformation, die von der linken Kamera 11a erzeugt wird, und der zweiten Helligkeitsinformation, die von der rechten Kamera 11b erzeugt wird, berechnet, während die erste Helligkeitsinformation und die zweite Helligkeitsinformation nach und nach relativ verschoben werden. Die Größe der Verschiebung wird bestimmt, wenn der berechnete Grad der Übereinstimmung einen Höchstwert annimmt. Der bestimmte Verschiebungsbetrag wird verwendet als würde er dem Wert "A + B" entsprechen. Mit anderen Worten wird der Wert "A + B" in Übereinstimmung mit dem bestimmten Verschiebungsbetrag festgesetzt.
Der Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu einer Straßenoberfläche, deren Bild in jedem der kleinen rechteckigen Fensters ist, wird aus der Position des kleinen rechteckigen Fensters auf dem Rahmen, und auch aus den Einstellwerten der vorgegebenen Parameter der Kameras 11a und 11b berechnet (Schritt S2). Die vorgegebenen Parameter sind der Feldwinkel, die Auflösung, die Brennweite und der Neigungswinkel. Bezugnehmend auf jeden der kleinen rechteckigen Fenster ist, bei Fehlen eines erfassbaren dreidimensionalen Objekts von dem Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und einem vorgegebenen vorausgehenden Punkt, der dem berechneten Straßenoberflächenabstand entspricht, der auf Grundlage der Parallaxe gemessene Abstand gleich dem berechneten Straßenoberflächenabstand. Andererseits ist bei vorhandensein eines erfassbaren dreidimensionalen Objekts in dem Bereich zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem vorgegebenen vorausgehenden Punkt der auf Grundlage der Parallaxe gemessene Abstand kürzer als der berechnete Straßenoberflächenabstand. Angesichts dieser Tatsachen entscheidet der Schritt S4, dass ein dreidimensionales Objekt an einer Position existiert, die einem kürzeren Abstand als dem Straßenoberflächenabstand in Bezug auf das vorliegende kleine rechteckige Fenster entspricht (der vorliegende Sub-Erfassungsbereich), wenn der auf Basis der Parallaxe gemessene Abstand kürzer ist als der berechnete Straßenoberflächenabstand. Andernfalls entscheidet Schritt S4, dass ein dreidimensionales Objekt nicht existiert.
Nachstehend wird eine genauere Beschreibung der Entscheidung durch Schritt S4, ob ein dreidimensionales Objekt existiert, gegeben werden. Ein rechter Sub- Erfassungsbereich (ein rechtes kleines rechteckiges Fenster), das sich auf einen Straßenoberflächenabstand von 15 m bezieht, wird als Beispiel herangezogen. Dieser Sub-Erfassungsbereich wird durch die dicken Linien in den Bildern von Fig. 2 dargestellt. Der Abstand zu einem Objekt, dessen Bild in dem Sub-Erfassungsbereich von Interesse ist, wird in dem zuvor erwähnten, auf Parallaxe basierenden Verfahren berechnet. Insbesondere wird ein Bildabschnitt in dem Sub-Erfassungsbereich von Interesse in einem der Bilder, durch die Ausgangssignale der Kameras 11a und 11b dargestellt, als eine Referenz verwendet, und eine Entscheidung dahingehend, welcher Abschnitt in dem anderen Bild dem Referenzbildabschnitt entspricht, wird gemacht. Genauergesagt werden alle Sub- Erfassungsbereiche (alle kleinen rechteckigen Fenster) in den Bildern, die durch die Ausgangssignale der Kameras 11a und 11b dargestellt werden, in Quadrate eingeteilt werden, die Seiten aufweisen, die eine Länge gleich der Hälfte der Breite eines Sub-Erfassungsbereichs haben. Die Quadrate weisen die Form eines Netzes auf. Z. B. hat jedes der Quadrate eine vertikale Abmessung von 8 Pixel (Punkte) und eine horizontale Abmessung von 8 Pixel (Punkte). Quadrate die den Sub-Erfassungsbereich von Interesse in einem der durch die Ausgangssignale dar Kameras 11a und 11b dargestellten Bildern bilden, werden als Referenzen verwendet. Für jedes der Referenzquadrate wird die folgende Prozedur ausgeführt. Der Grad der Korrelation zwischen dem Referenzquadrat und einem Quadrat in einem anderen Bild wird berechnet, während letzteres Quadrat Einheit für Einheit (z. B. Punkt für Punkt) in eine Richtung verschoben wird, die eine Parallaxe "A + B" verursacht. Der höchste Korrelationsgrad wird festgesetzt, und auch die Parallaxe "A + B", die dem höchsten Korrelationsgrad entspricht, wird festgesetzt. Der Abstand "D" zu einem Objekt, dessen Teilbild in dem Referenzquadrat ist, wird aus der festgesetzten Parallaxe "A + B" entsprechend dem höchsten Korrelationsgrad berechnet. Dementsprechend werden die berechneten Abstände "D" zu einem Objekt jeweils für die Referenzquadrate erhalten. Die berechneten Abstände "D" werden mit 15 m verglichen (der Straßenoberflächenabstand in Bezug auf den Sub-Erfassungsbereich von Interesse), um zu entscheiden, ob jeder der Abstände "D" kleiner als 15 m ist. Die Abstände "D", die kleiner als 15 m sind, werden gezählt. Und eine Entscheidung wird dahingehend getroffen, ob die Gesamtanzahl der Abstände "D", die kleiner als 15 m sind, weniger ist als eine vorgeschriebene Schwellenwertanzahl. Wenn die Gesamtzahl der Abstände "D", die kleiner sind als 15 m, gleich oder größer der vorgeschriebenen Schwellenwertanzahl sind, dann wird entschieden, dass ein dreidimensionales Objekt in dem Sub-Erfassungsbereich von Interesse existiert. Anderenfalls wird entschieden, dass kein dreidimensionales Objekt existiert.
Für den Sub-Erfassungsbereich von Interesse können die Quadrate aufeinanderfolgend der Abstandsberechnung und dem Abstandsvergleich unterzogen werden, der Reihe nach von dem Quadrat bei ungefähr der Mitte einer vertikalen Richtung des Sub-Erfassungsbereichs in Richtung des Quadrats an einem Rand davon. In diesem Fall kann die Verarbeitung für die Entscheidung dahingehend, ob ein dreidimensionales Objekt in dem Sub- Erfassungsbereich existiert, beendet werden, wenn die Anzahl der Abstände "D", die kleiner sind als der darauf bezogene Straßenoberflächenabstand, die vorgeschriebene Schwellenwertanzahl erreicht.
Die oben erwähnte Entscheidung dahingehend, ob ein dreidimensionales Objekt existiert, wird für jeden der Sub-Erfassungsbereiche (die kleinen rechteckigen Fenster) ausgeführt. Es kann unmittelbar bestimmt werden, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, wenn entschieden wird, dass ein dreidimensionales Objekt in einem Sub- Erfassungsbereich ist. Alternativ kann bestimmt werden, dass ein einscherendes Fahrzeug nur existiert, wenn entschieden wird, dass dreidimensionale Objekte in den benachbarten Sub-Erfassungbereichen sind. In diesem Fall kann eine falsche Entscheidung über ein einscherendes Fahrzeug verhindert werden.
Es kann bestimmt werden, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, wenn fortlaufend entschieden wird, dass ein dreidimensionales Objekt in einem Sub- Erfassungsbereich für mindestens zwei aufeinanderfolgende Rahmen ist. Es kann bestimmt werden, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, wenn für zwei oder mehr aufeinanderfolgende Rahmen fortlaufend entschieden wird, dass ein dreidimensionales Objekt mindestens in einem der benachbarten und entsprechenden Sub-Erfassungsbereiche ist.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, steuert die Prozessorschaltung 13 den Lautsprecher 14 so, dass er einen Alarmton erzeugt. Der Fahrer des Bezugsfahrzeugs wird durch den Alarmton in die Lage versetzt sich über das einscherende Fahrzeug bewußt zu werden. Wenn bestimmt wird, dass ein einscherendes Fahrzeug existiert, dann steuert die Prozessorschaltung 13 das Headup-Display 15, um die Grenzpositionen des vorhergesagten Bereichs und die Position des einscherenden Fahrzeugs anzuzeigen.
Wie zuvor erwähnt sagt die Vorrichtung von Fig. 1 einen Bereich RE voraus zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird. Die Vorrichtung ersetzt praktisch linke und rechte Einscherfahrzeugerfassungsbereiche in der Nähe der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches RE. Nur für die linken und rechten Einscherfahrzeugerfassungsbereiche wird eine Entscheidung dahingehend getroffen, ob ein dreidimensionales Objekt existiert. Auf Grundlage der Ergebnisse der Entscheidung bestimmt die Vorrichtung, ob ein einscherendes Fahrzeug existiert. Daher benötigt man für die Erfassung eines einscherenden Fahrzeugs nicht eine Überprüfung der gesamten durch die Ausgangssignale der Kameras 11a und 11b dargestellten Bilder. Da die linken und rechten Einscherfahrzeugerfassungsbereiche in der Nähe der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereichs RE sind, ist es nicht notwendig Bildabschnitte zu überprüfen, die von den Grenzen BL und BR entfernt angeordnet sind. Eine Entscheidung dahingehend, ob ein dreidimensionales Objekt existiert, wird für einen zentralen Teil des vorhergesagten Bereiches RE nicht ausgeführt. Aus der Sicht der Zuverlässigkeit für die Erfassung eines einscherenden Fahrzeugs, ist es ausreichend eine Entscheidung über die Existenz eines dreidimensionalen Objekts nur für die linken und rechten Einscherfahrzeugerfassungsbereiche in der Nähe der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches RE zu tätigen. Dementsprechend ist die Verarbeitung zum Erfassen eines einscherenden Fahrzeugs relativ einfach.
Wie zuvor erwähnt erfasst der Lenksensor 16 den Lenkwinkel des Bezugsfahrzeugs. Der Lenksensor 16 informiert die Prozessorschaltung 13 über den erfassten Lenkwinkel. Die Prozessorschaltung 30 sagt einen Bereich RE auf der Basis des erfassten Lenkwinkels voraus, zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird. Daher hängt der vorhergesagte Bereich RE von dem Zustand einer Richtungsänderung, bzw. Kurvenfahrt des Bezugsfahrzeugs ab. Diese Ausführung verhindert das Auftreten einer falschen Erfassung eines einscherenden Fahrzeugs, was während einer Kurvenfahrt des Bezugsfahrzeugs verursacht werden könnte.
Fig. 6 zeigt Einscherfahrzeugerfassungsbereiche, bzw. Erfassungsbereiche für einscherende Fahrzeuge, die in einer denkbaren vergleichbaren Vorrichtung eingestellt sind, die nicht das Ausgangssignal des Lenksensors 16 verwendet. Andererseits zeigt Fig. 7 die Einscherfahrzeugerfassungsbereiche, die in der Vorrichtung von Fig. 1 eingestellt sind, welche das Ausgangssignal des Lenksensors 16 verwendet. Bezugnehmend auf Fig. 6 bewegt sich das Bezugsfahrzeug in einer rechten Spur einer zweispurigen Rechtskurve, und die Einscherfahrzeugerfassungsbereiche sind an Stellen gesetzt, die Abschnitte aufweisen, die merklich von der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs abweichen. Deshalb wird in diesem Fall ein auf der linken Spur fahrendes Fahrzeug irrtümlicherweise als einscherendes Fahrzeug erkannt, und es wird ein falscher Alarm gegeben. Bezugnehmend auf Fig. 7 fährt das Bezugsfahrzeug in einer rechten Spur einer zweispurigen Rechtskurve, und die Einscherfahrzeugerfassungsbereiche sind an Stellen gesetzt, die mit der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs übereinstimmten. Deshalb ist es in diesem Fall möglich zu verhindern, dass ein Fahrzeug, das auf der linken Spur fährt, irrtümlicherweise als einscherendes Fahrzeug erkannt wird.
Wie zuvor erwähnt überlappen sich die benachbarten Sub-Erfassungsbereiche (die kleinen rechteckigen Fenster) halb. Diese Ausführung stellt eine hohe Auflösung eines gemessenen Abstandes von dem Bezugsfahrzeug bereit. Insbesondere verursacht die überlappende Form kleinere Differenzen beim Abstand zwischen den Sub-Erfassungsbereichen als diese, die in einer angenommenen Ausführung bereitgestellt werden, in der Sub-Erfassungsbereiche nicht überlappen. Die kleineren Differenzen in dem Abstand zwischen den Sub-Erfassungsbereichen führen zu einer höheren Auflösung eines gemessenen Abstandes von dem Bezugsfahrzeug.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme davon, dass ein Giergeschwindigkeitssensor den Lenkwinkelsensor 16 ersetzt. Der Giergeschwindigkeitssensor erfasst die Giergeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs. Der Giergeschwindigkeitssensor informiert die Prozessorschaltung 13 über die erfasste Giergeschwindigkeit als die Bedingung für eine Richtungsänderung des Bezugsfahrzeugs. Die Prozessorschaltung 13 sagt einen Bereich RE auf der Basis der erfassten Giergeschwindigkeit voraus, zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird.
Fig. 8 zeigt eine auf einem Fahrzeug befindliche Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Fahrzeug (ein Bezugsfahrzeug) entsprechend einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung. Die Vorrichtung von Fig. 8 ähnelt der Vorrichtung von Fig. 1, mit der Ausnahme nachstehend angezeigter Ausführungsänderungen.
Die Vorrichtung von Fig. 8 enthält eine Prozessorschaltung 13A anstatt der Prozessorschaltung 13 (siehe Fig. 1). Die Vorrichtung von Fig. 8 enthält ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17, der mit der Prozessorschaltung 13A verbunden ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 erfasst die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 informiert die Prozessorschaltung 13A über die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Prozessorschaltung 13A stellt die Bereichsbreite RW (die Breite des vorhergesagten Bereichs RE) auf die Summe der vorbestimmten Fahrzeugbreite W und einen Wert "β" ein, der erhöht wird, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Dementsprechend wird die Breite des vorhergesagten Bereichs RE erhöht, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Die erhöhte Breite des vorhergesagten Bereiches RE verursacht ein früheres erfassen eines einscherenden Fahrzeugs.
Eine vierte Ausführungsform dieser Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform mit Ausnahmen nachstehend angezeigter Ausführungsveränderungen. Entsprechend der vierten Ausführungsform dieser Erfindung verarbeitet die Prozessorschaltung 13 die Bildsignale, um die Fahrbahnmarkierungen in den durch die Bildsignale dargestellten Bildern zu erfassen. Die Prozessorschaltung 13 ersetzt die Bereichsbreite Rw (die Breite des vorhergesagten Bereiches RE) im Ansprechen auf die erfassten Fahrbahnmarkierungen.
Vorzugsweise werden die Positionen der erfassten Fahrbahnmarkierungen als die Positionen der Grenzen BL und BR des vorhergesagten Bereiches verwendet. Im Allgemeinen liegen die Einscherfahrzeugerfassungsbereiche innerhalb der erfassten Fahrbahnmarkierungen. Alternativ können die Einscherfahrzeugerfassungsbereiche auf den erfassten Fahrbahnmarkierungen liegen.
Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme von nachstehend angezeigten Ausführungsveränderungen. Gemäß der fünften Ausführungsform dieser Erfindung setzt die Prozessorschaltung 13 (siehe Fig. 1) praktisch Erfassungsbereiche auf der Grundlage der vorbestimmten Fahrzeugbreite W (die Breite des Bezugsfahrzeugs). In dem Fall, in dem die Fahrzeuge entlang beider Seiten einer Straße geparkt sind, entscheidet die Prozessorschaltung 13, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich durch den Bereich zwischen den geparkten Fahrzeugen durchfahren kann, auf der Grundlage der Zustände der Erfassungsbereiche. Vorzugsweise wird die Länge des Bezugsfahrzeugs bei der Entscheidung dahingehend, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich durch den Bereich zwischen die parkenden Fahrzeuge fahren kann, berücksichtigt.
Es ist vorteilhaft die Zustände einer Zone zu erfassen, die kürzeren Abständen von dem Bezugsfahrzeug entspricht, und Informationen darüber zu erlangen, wie lange das Bezugsfahrzeug erfolgreich durch den Bereich zwischen den geparkten Fahrzeugen fahren kann. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass die Prozessorschaltung 13 das Headup-Display 15 steuert, um anzuzeigen wie lang das Bezugsfahrzeug erfolgreich durch den Bereich zwischen die parkenden Fahrzeuge fahren kann.
Eine sechste Ausführungsform der Erfindung ähnelt der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme nachstehend angezeigter Ausführungsveränderungen. Gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung stellt die Prozessorschaltung 13 (siehe Fig. 1) Erfassungsbereiche praktisch auf der Grundlage der vorbestimmten Fahrzeugbreite W (die Breite des Bezugsfahrzeugs) ein. In dem Fall, dass Fahrzeuge geparkt sind, entscheidet die Prozessorschaltung 13 auf der Grundlage der Bedingungen der Erfassungsbereiche, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich in den Bereich zwischen den geparkten Fahrzeugen geparkt werden kann. Bei der Entscheidung, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich in den Bereich zwischen den geparkten Fahrzeugen geparkt werden kann, wird die Länge des Bezugsfahrzeugs berücksichtigt.
Vorzugsweise sind die Kameras 11a und 11b in Bezug auf das Bezugsfahrzeug nach hinten ausgerichtet. In diesem Fall ist es möglich zuverlässig zu entscheiden, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich in dem Bereich zwischen den geparkten Fahrzeugen geparkt werden kann, während es zurückgefahren wird.
Es kann Kameras geben, die im Bezug auf das Bezugsfahrzeug nach vorne und nach hinten ausgerichtet sind.
Eine siebte Ausführungsform der Erfindung gleicht der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der nachstehend gezeichneten Ausführungsänderungen. Gemäß der siebten Ausführungsform dieser Erfindung wird die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs geregelt, wenn ein einscherendes Fahrzeug erfasst wird. Vorzugsweise wird das Bezugsfahrzeug im Ansprechen auf die Position eines erfassten einscherenden Fahrzeugs und der aktuellen Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs verzögert.
Eine achte Ausführungsform dieser Erfindung gleicht der ersten Ausführungsform mit Ausnahme nachstehend angezeigter Ausführungsänderungen.
Ein Fahrtregelsystem enthält einen Laserradar zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs im Bezug auf das Bezugsfahrzeug. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug erfasst wird, führt das Fahrtregelsystem eine Zwischenfahrzeugregelung aus, um dem Bezugsfahrzeug zu ermöglichen dem vorausfahrenden Fahrzeug automatisch zu folgen. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug erfasst wird, hält das Fahrtregelsystem die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs auf einem gesetzten Wert.
Ein Zwischenfahrzeugwarnsystem enthält einen Laserradar zum Messen des Abstandes zwischen einem Bezugsfahrzeug und einem dem Bezugsfahrzeug vorausfahrendem Fahrzeug. Wenn der gemessene Abstand zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kürzer als ein Referenzwert wird, erzeugt das Zwischenfahrzeugwarnsystem einen Alarmton.
Eine auf dem Fahrzeug befindliche Vorrichtung in der achten Ausführungsform dieser Erfindung wird zusammen mit dem Fahrtregelsystem oder dem Zwischenfahrzeugwarnsystem verwendet. Es wird verhindert, dass doppelter Alarm gegeben wird.
Bezugnehmend auf Fig. 9 wird ein einscherendes Fahrzeug erfasst, so dass ein Alarm erzeugt wird. Während einem vorgeschriebenen Zeitintervall (z. B. 3 Sekunden) von dem Moment der Erzeugung eines ersten Alarms für ein erfasstes einscherendes Fahrzeug an, wird verhindert, dass ein zweiter Alarm erzeugt wird. Für den Fall, dass der Laserradar des Fahrtregelsystems oder des Zwischenfahrzeugwarnsystems ein vorausfahrendes Fahrzeug während dem vorgeschriebenen Zeitintervall erfasst, wird selbst dann kein zweiter Alarm gegeben, wenn ein einscherendes Fahrzeug erfasst wird.
Zum Beispiel wird, wie in Fig. 10 gezeigt, eine Nicht-Alarm-Zone um ein vorausfahrendes Fahrzeug definiert, das von dem Laserradar des Fahrtregelsystems oder des Zwischenfahrzeugwarnsystems während dem vorgeschriebenen Zeitintervall erfasst wird. Die Nicht- Alarm-Zone weist eine rechteckige Form auf, die jeweils linke, rechte, vordere, und hintere Ränder zwei Meter entfernt von den linken, rechten, vorderen und hinteren Rändern des vorausfahrenden Fahrzeugs aufweist. Während der vorgeschriebenen Zeitspanne wird kein zweiter Alarm für ein erfasstes einscherendes Fahrzeug in der Nicht- Alarm-Zone erzeugt.
Die vorliegende Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden.
Eine Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Bezugsfahrzeug enthält eine Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereiches an und um eine Stelle auf die das Bezugsfahrzeug gerichtet ist. Eine Vorhersagevorrichtung dient zum Vorhersagen eines Bereiches, zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird. Der vorhergesagte Bereich weist eine linke Grenze und eine rechte Grenze auf. Eine Einstellvorrichtung dient zum Einstellen eines Erfassungsbereichs in der Nähe mindestens der linken Grenze oder der rechten Grenze des vorhergesagten Bereichs. Der Erfassungsbereich verläuft entlang einer Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs. Eine Entscheidungsvorrichtung dient zum Entscheiden im Ansprechen auf das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bild, ob ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert. Das dreidimensionale Objekt ist z. B. ein einscherendes Fahrzeug in Bezug auf das Bezugsfahrzeug.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Überwachen eines Bereiches um ein Bezugsfahrzeug, gekennzeichnet durch
eine Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereiches bei und um einer Stelle zu der das Bezugsfahrzeug gerichtet ist;
eine Vorhersageeinrichtung zum Vorhersagen eines Bereiches zu dem das Bezugsfahrzeug fahren wird, wobei der vorhergesagte Bereich eine rechte Grenze und eine linke Grenze aufweist;
eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Erfassungsbereiches in der Nähe mindestens der linken Grenze oder der rechten Grenze des vorhergesagter Bereichs, wobei der Erfassungsbereich entlang einer Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs verläuft; und
eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden im Ansprechen auf das von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bild, ob ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich kleine Bereiche umfasst, die eine vorgeschriebene Breite aufweisen, und die kleinen Bereiche entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs angeordnet sind, und teilweise überlappt sind, um eine Auflösung bezüglich des Abstands von dem Bezugsfahrzeug zu verbessern.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereiches im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs umfasst.

4. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Richtungsänderungszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Richtungsänderungszustandes des Bezugsfahrzeugs umfasst, und eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereiches im Ansprechen auf den Richtungsänderungszustand der von der Richtungsänderungszustandserfassungseinrichtung erfasst wird.

5. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Fahrbahnmarkierungserfassungseinrichtung zum Erfassen der Fahrbahnmarkierungen auf einer Straße, entlang der das Bezugsfahrzeug fährt umfasst, und eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf die Fahrbahnmarkierungen, die von der Fahrbahnmarkierungserfassungseinrichtung erfasst werden.

6. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs umfasst, und eine Einrichtung zum Einstellen des Erfassungsbereichs im Ansprechen auf die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung erfassten Geschwindigkeit.

7. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung mehrere Kameras umfasst, die mit einem vorgeschriebenen Abstand beabstandet sind, und die Entscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Erfassen einer Paralaxe zwischen Teilen von Bildern, die von den Kameras aufgenommen wurden, und die einem selben Objekt in dem Erfassungsbereich entsprechen, umfasst, und eine Einrichtung zum Messen eines Abstandes zu dem selben Objekt von der erfassten Paralaxe, eine Einrichtung zum Bestimmen, ob die gemessene Distanz zu dem selben Objekt kürzer ist als der Abstand zu einer entsprechenden Straßenoberfläche, und eine Einrichtung zum Entscheiden, dass ein dreidimensionales Objekt in dem Erfassungsbereich existiert, wenn bestimmt wird, dass der gemessene Abstand zu dem selben Objekt kürzer ist als der Abstand zu der entsprechenden Straßenoberfläche.

8. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich bei einem vorgeschriebenen Abstand oder kürzer von dem Bezugsfahrzeug ist, zum Erfassen eines einscherenden Fahrzeuges im Bezug auf das Bezugsfahrzeug.

9. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs umfasst, wobei die Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen von Erfassungsbereichen in der Nähe der linken Grenze und der rechten Grenze des vorhergesagten Bereiches umfasst, und die Erfassungsbereiche entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeuges verlaufen, und wobei die Entscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Entscheiden, ob das Bezugsfahrzeug durch einen verengten Straßenbereich durchfahren kann, umfasst, im Ansprechen auf Teile des Bildes, die den Erfassungsbereichen entsprechen.

10. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Breite des Bezugsfahrzeugs umfasst, wobei die Einstelleinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen der Erfassungsbereiche in der Nähe der linken Grenze und der rechten Grenze des vorhergesagten Bereichs umfasst, und die Erfassungsbereiche entlang der Fahrtrichtung des Bezugsfahrzeugs verlaufen, und wobei die Entscheidungseinrichtung eine Einrichtung zum Entscheiden umfasst, ob das Bezugsfahrzeug erfolgreich in einen begrenzten Raum geparkt werden kann, im Ansprechen auf Teile des Bildes, die den Erfassungsbereichen entsprechen.

11. Eine Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersageeinrichtung eine Einrichtung zum Einstellen des vorhergesagten Bereichs im Ansprechen auf eine Länge des Bezugsfahrzeugs umfasst.

12. Eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Melden eines Ergebnisses der Entscheidung durch die Entscheidungseinrichtung.

13. Eine Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch
ein auf dem Fahrzeug befindliches System zum Ausführen mindestens (1) einer Zwischenfahrzeugregelung des Bezugsfahrzeugs, oder (2) eines Zwischenfahrzeugwarnprozesses für ein vorausfahrendes Fahrzeug in Bezug auf das Bezugsfahrzeug umfasst;
eine Warneinrichtung zum Erzeugen eines Alarms für ein einscherendes Fahrzeug im Ansprechen auf ein Ergebnis der Entscheidung durch die Entscheidungseinrichtung; und
eine Verhinderungseinrichtung zum Verhindern, dass die Warneinrichtung einen zweiten Alarm während einer vorgeschriebenen Zeitspanne, von einem Moment der Erzeugung eines ersten Alarms an, erzeugt.

14. Eine Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhinderungseinrichtung eine Einrichtung umfasst, zum Verhindern, dass die Warneinrichtung einen Alarm erzeugt, in Fällen, wo ein einscherendes Fahrzeug als ein vorausfahrendes Fahrzeug durch das auf dem Fahrzeug befindliche System behandelt wird.

15. Ein Computerprogramm zum Betreiben eines Computers als die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.