DE112012003040T5 - Fahrspurerkennungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Fahrspurerkennungsvorrichtung zur Montage an einem Fahrzeug weist auf: eine Kamera, die ein Bild eines Bereichs, aufnimmt, der eine Straße vor einem Fahrzeug enthält, eine Luminanzerfassungseinrichtung, die Luminanzen innerhalb der Bilder erfasst, eine Fahrspurerkennungseinrichtung, die eine Fahrspurmarkierung der Straße in den Bildern auf der Grundlage der Luminanzen, die von der Luminanzerfassungseinrichtung erfasst werden, erkennt, einen Speicherabschnitt, in dem eine Position der Fahrspurmarkierung, die von der Fahrspurerkennungseinrichtung erkannt wurde, gespeichert wird, und eine Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung, die eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage einer archivierten Aufzeichnung der Position einer Fahrspurmarkierung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert wurde, in einem Fall einstellt, in dem die Fahrspurerkennungseinrichtung die Fahrspurmarkierung nicht erkennen kann.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrspurerkennungsvorrichtung, die eine Fahrspurmarkierung, die auf einer Straße gezeichnet ist, erkennt.
• STAND DER TECHNIK
• Herkömmlich ist eine Fahrspurerkennungsvorrichtung bekannt, die ein Bild eines Bereichs einschließlich der Straße vor einem Fahrzeug aufnimmt und eine Fahrspurmarkierung (beispielsweise eine weiße Linienmarkierung) auf der Straße auf der Grundlage der Änderungen der Luminanz innerhalb des Bilds erkennt (siehe Patentdokument 1). Die Fahrspurerkennungsvorrichtung kann beispielsweise in einem bordeigenen System verwendet werden, das eine Warnung dahingehend ausgibt, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweichen wird. Mit anderen Worten, die Fahrspur, die von der Fahrspurerkennungsvorrichtung erkannt wird, und eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs, die auf der Grundlage eines Giersensors oder eines Geschwindigkeitssensors vorhergesagt wird, können analysiert werden, und es kann das Risiko eines Verlassens der Fahrspur beurteilt werden.
• DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIKI
• PATENTDOKUMENTE
• PATENTDOKUMENT 1: Japanisches Patent Nr. 3606276
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
• Da die Fahrspurmarkierung in einem Tunnel oder Ähnlichem einen niedrigen Kontrast aufweist, kann in manchen Fällen die Fahrspurmarkierung in dem aufgenommenen Bild nicht erkannt werden. Aufgrund plötzlicher Änderungen der Helligkeit aufgrund eines Eintritts in einen Tunnel und eines Austritts aus dem Tunnel verringert sich außerdem die Differenz in der Luminanz zwischen der Fahrspurmarkierung und anderen Bereichen in dem Bild, das von einer Kamera aufgenommen wird, und die Fahrspurmarkierung kann in einigen Fällen nicht erkannt werden.
• Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf Obiges. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrspurerkennungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine virtuelle Fahrspurmarkierung sogar dann einzustellen bzw. festzulegen, wenn eine Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann.
• MITTEL ZUM LOSEN DER AUFGABE
• Eine Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung nimmt ein Bild eines Bereichs einschließlich einer Straße vor einem Fahrzeug auf und erfasst Luminanzen in dem Bild. Dann werden auf der Grundlage der erfassten Luminanzen Fahrspurmarkierungen auf der Straße in dem Bild erkannt.
• Außerdem enthält die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Speicherabschnitt, der Positionen der erkannten Fahrspurmarkierungen speichert und, wenn eine Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann, eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Positionen der Fahrspurmarkierungen, die in dem Speicherabschnitt gespeichert sind, einstellt bzw. festlegt.
• Die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit gespeichert wurden, sogar dann einstellen, wenn die Fahrspurmarkierung aus dem aufgenommenen Bild nicht erkannt werden kann. Daher kann sogar dann, wenn die Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann, ein vorbestimmter Prozess (beispielsweise ein Prozess zum Beurteilen des Risikos des Abweichens von der Fahrspur) unter Verwendung der virtuellen Fahrspurmarkierung durchgeführt werden.
• Die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält beispielsweise eine Tunnelerfassungseinrichtung zum Erfassen, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, und kann die virtuelle Fahrspurmarkierung einstellen, wenn von der Tunnelerfassungseinrichtung erfasst wird, dass sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet.
• Obwohl eine Fahrspurmarkierung innerhalb eines Tunnels einen niedrigen Kontrast aufweist und eine Fahrspurmarkierung aus dem Bild, das von einer Kamera oder Ähnlichem aufgenommen wird, aufgrund plötzlicher Änderungen der Helligkeit aufgrund eines Eintritts in einen Tunnel und eines Austritts aus dem Tunnel häufig nicht erkannt werden kann, kann gemäß der Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die virtuelle Fahrspurmarkierung sogar innerhalb eines Tunnels eingestellt werden, und es können verschiedene Prozesse (beispielsweise eine Beurteilung des Risikos eines Abweichens von der Fahrspur) unter Verwendung der virtuellen Fahrspurmarkierung durchgeführt werden.
• Da es wenig verzweigende oder sich vereinigende Straßen und Änderungen der Fahrspurbreite innerhalb eines Tunnels gibt, weicht die virtuelle Fahrspurmarkierung sogar dann, wenn die virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit gespeichert wurden, eingestellt wird, nicht signifikant von der Fahrspurmarkierung ab, die tatsächlich vorliegt.
• Die Fahrspurerkennungsvorrichtung kann derart beschaffen sein, dass sie beispielsweise keine virtuelle Fahrspurmarkierung in einem Fall, in dem sich das Fahrzeug nicht innerhalb eines Tunnels befindet, oder in einem Fall, in dem es nicht klar ist, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, einstellt.
• Wenn beispielsweise eine Fahrspurmarkierung auf der Straße erkannt wird, kann die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine virtuelle Fahrspurmarkierung an einer Position einstellen, die zwischen den beiden Fahrspurmarkierungen (Fahrspurmarkierungen auf der linken und rechten Seite der Straße), die in dem Speicherabschnitt gespeichert sind, um einen Abstand I von der erkannten Fahrspurmarkierung getrennt ist. Wenn beispielsweise die Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße nicht erkannt werden können, kann die Fahrspurerkennungsvorrichtung außerdem zwei virtuelle Fahrspurmarkierungen einstellen, die einen Abstand zwischen sich aufweisen, der gleich dem Abstand I zwischen den beiden Fahrspurmarkierungen ist, die in dem Speicherabschnitt gespeichert sind. Als Ergebnis kann die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise die virtuelle Fahrspurmarkierung sowohl in einem Fall, in dem eine Fahrspurmarkierung auf einer der linken und rechten Seiten der Straße erkannt wird, als auch in einem Fall, in dem die Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße nicht erkannt werden, einstellen.
• Wenn die Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße nicht erkannt werden können und die beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen eingestellt werden, können die Positionen der beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen beispielsweise dieselben wie die Positionen der beiden Fahrspurmarkierungen, die in dem Speicherabschnitt gespeichert sind, sein.
• Außerdem kann die Fahrspurerkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Bewegungsgrößenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Bewegungsgröße in einer Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs enthalten. Wenn die Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße nicht erkannt werden können und die beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen eingestellt werden, können dann die eingestellten Positionen der beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen auf der Grundlage der Bewegungsgröße in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs, die von der Bewegungsgrößenerfassungseinrichtung erfasst wird, angepasst werden.
• In diesem Fall können die virtuellen Fahrspurmarkierungen auf der Grundlage der Position des Fahrzeugs nach der Bewegung mit noch größerer Genauigkeit (näher bei den tatsächlichen Fahrspurmarkierungen) eingestellt werden, da die eingestellten Positionen der beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen auf der Grundlage der Bewegungsgröße in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs angepasst werden.
• Die oben beschriebenen Fahrspurmarkierungen können beispielsweise Linien sein, die mittels Farbe ausgebildet werden, beispielsweise eine weiße Linienmarkierung oder eine farbige Linienmarkierung, die aus einer durchgezogenen Linie oder einer gestrichelten Linie bestehen, oder erhobene Markierungen, die abwechselnd entlang der Fahrrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind.
• Der Speicherabschnitt der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise Bilder der erkannten Fahrspuren oder Eigenschaften der erkannten Bilder (beispielsweise Position und Gestalten) als numerische Werte speichern.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 zeigt;
• 2 ist ein Diagramm, das Programme und Daten, die in einem Nur-Lese-Speicher (ROM) gespeichert sind, zeigt;
• 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt, der wiederholt von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 in vorbestimmten Zeitintervallen gemäß einem ersten Beispiel durchgeführt wird;
• 4 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Kantenextrahierungsprozess zeigt;
• 5 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess (für linke und rechte Fahrspurmarkierungen, die verloren sind) zeigt;
• 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess (für eine einseitig verlorene Fahrspurmarkierung) zeigt;
• 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt, der wiederholt von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 in vorbestimmten Zeitintervallen gemäß einem zweiten Beispiel durchgeführt wird;
• 8 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Prozess zum Einstellen eines Erkennungsbereichs und eines Schwellenwerts gemäß dem zweiten Beispiel zeigt.
• AUSFÜHRUNGSFORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
• Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
• Ein Beispiel einer Fahrspurerkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Zunächst wird eine Konfiguration einer Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben. Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug montiert. Im Folgenden wird das Fahrzeug, in dem die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 montiert ist, einfach als „das Fahrzeug” bezeichnet. Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 enthält einen Bildsensor 3, einen Giersensor 5 (zur Erfassung einer Bewegungsgröße in einer Drehrichtung des Fahrzeugs), einen Geschwindigkeitssensor 7 (zur Erfassung einer Bewegungsgröße in einer Fahrrichtung des Fahrzeugs) und ein Navigationssystem 9 (entspricht einer „zweiten Tunnelerfassungseinrichtung” in den Ansprüchen).
• Der oben beschriebene Bildsensor 3 enthält eine Kamera 11 (Abbildungseinrichtung) und eine Bildverarbeitungsmaschinensteuereinheit 13 (im Folgenden auch als „Bildverarbeitungs-ECU” bezeichnet). Die Kamera 11 ist eine Kamera mit Ladungskopplung (CCD-Kamera) und ist an einer Position angeordnet, die es ermöglicht, ein Bild vor dem Fahrzeug aufzunehmen. Der Bereich des Bilds, der von der Kamera 11 aufgenommen wird, ist ein Bereich, der die Straße vor dem Fahrzeug enthält. Die Kamera 11 gibt Bilddaten des aufgenommenen Bilds an die Bildverarbeitungs-ECU 13 aus. Außerdem stellt die Kamera 11 eine Funktion zum automatischen optimalen Anpassen einer Belichtung auf der Grundlage der Helligkeit außerhalb des Fahrzeugs bereit. Die Kamera 11 gibt einen Belichtungseinstellungswert (mit anderen Worten, Daten, die die Helligkeit außerhalb des Fahrzeugs reflektieren) an die Bildverarbeitungs-ECU 13 aus.
• Die Bildverarbeitungs-ECU 13 wird durch einen Mikrocomputer oder Ähnlichem ausgebildet und enthält beispielsweise eine Schnittstelle 131 (I/F), eine zentrale Verarbeitungseinheit 132 (CPU), einen Nur-Lese-Speicher 133 (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff 134 (RAM), einen Eingang und Ausgang 135 (I/O) und einen Bus 136, der diese Elemente miteinander verbindet. Der ROM 133 speichert im Voraus eine Luminanzerfassungseinrichtung 31, eine Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung 32, eine Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung 33, eine Tunnelerfassungseinrichtung 34 (entspricht der „zweiten Tunnelerfassungseinrichtung” in den Ansprüchen), eine Bewegungsgrößenerfassungseinrichtung 35, eine Abstandsberechnungseinrichtung 36, eine Fahrtrajektorienvorhersageeinrichtung 37, eine Abweichungszeitberechnungseinrichtung 38 und eine Warnsignalausgabeeinrichtung 39, die Computerprogramme sind, die von der CPU 132 verwendet werden, um Prozesse durchzuführen, und ein Gestaltmuster (Daten) von Deckenleuchten innerhalb eines Tunnels. Die Programme und Daten werden im Folgenden erläutert. Der RAM 134 speichert zeitweilig während einer vorbestimmten Zeitdauer Daten, die momentan von der Kamera 11 aufgenommen werden (entspricht einem „Speicherabschnitt” in den Ansprüchen).
• Die Bildverarbeitungs-ECU 13 führt einen im Folgenden beschriebenen Prozess auf der Grundlage der Bilddaten und des Belichtungseinstellwerts, der von der Kamera 11 eingegeben wird, und der Daten, die über ein Steuernetzwerk (CAN) von dem Giersensor 5, dem Geschwindigkeitssensor 7, dem Navigationssystem 9 und Ähnlichem eingegeben werden, durch. Wenn auf der Grundlage der Positionen der Fahrspurmarkierungen, die auf der Grundlage des Prozesses erkannt werden, beurteilt wird, dass ein Risiko besteht, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweicht oder abweichen wird, gibt die Bildverarbeitungs-ECU 13 ein Abweichungswarnungssignal an ein Lenkrad 15 des Fahrzeugs aus. Wenn das Abweichungswarnungssignal eingegeben wird, vibriert das Lenkrad 15 mittels eines Vibrationsmechanismus, der nicht gezeigt ist, und teilt dem Fahrer des Fahrzeugs das Risiko einer Abweichung von der Fahrspur mit.
• Der oben beschriebene Giersensor 5 erfasst eine Winkelgeschwindigkeit (mit anderen Worten, eine Gierrate) in der Drehrichtung des Fahrzeugs und gibt den Erfassungswert an die Bildverarbeitungs-ECU 13 aus. Der oben beschriebene Geschwindigkeitssensor 7 erfasst die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und gibt den Erfassungswert an die Bildverarbeitungs-ECU 13 aus.
• Das oben beschriebene Navigationssystem 9 erlangt die Position des Fahrzeugs mittels eines globalen Positionierungssystems (GPS). Außerdem speichert das Navigationssystem 9 Kartendaten (die eine Identifikation der Positionen von Tunneln ermöglichen). Das Navigationssystem 9 beurteilt durch Sammeln der Positionsdaten des Fahrzeugs, die mittels des GPS erlangt werden, und der Kartendaten, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet. Wenn beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, gibt das Navigationssystem 9 ein Signal hinsichtlich dieser Tatsache an die Bildverarbeitungs-ECU 13 aus.
• 2. Prozesse, die von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 durchgeführt werden
• Prozesse, die von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 durchgeführt werden, werden im Folgenden mit Bezug auf 3 bis 6 beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zeigt, der wiederholt von der CPU 132 der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 in vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt wird. 4 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Kantenextrahierung, die später beschrieben wird, zeigt, und 5 und 6 sind erläuternde Diagramme eines später beschriebenen Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozesses.
• In Schritt S10 der 3 nimmt die Kamera 11 ein Bild vor dem Fahrzeug auf und lädt die Bilddaten in die Bildverarbeitungs-ECU 13. Der Bereich des aufgenommenen Bilds ist der Bereich, der die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug enthält.
• In Schritt S20 werden die Kanten einer Fahrspurmarkierung auf der Straße auf der Grundlage der Bilddaten, die in Schritt S10 aufgenommen wurden, extrahiert. Insbesondere wird das Folgende durchgeführt. Innerhalb der Bilddaten, die in Schritt S10 aufgenommen wurden, wird eine Abtastlinie in einer horizontalen Richtung (Richtung senkrecht zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs) in einem Bereich eingestellt, in dem die Straßenoberfläche vorhanden ist (im Folgenden, Straßenoberflächenabbildungsbereich), und es wird eine Differenzkurve der Luminanzen der Pixel, die auf der Abtastlinie angeordnet sind, berechnet. Wenn die Luminanz der Pixel, die auf der Abtastlinie angeordnet sind, wie bei (a) der 4 gezeigt verläuft, wird die Differenzkurve der Luminanz wie bei (b) der 4 gezeigt erhalten. Außerdem werden Absolutwerte der Differenzwerte erhalten, wie es bei (c) der 4 gezeigt ist.
• Der Bereich, in dem die Luminanz in 4(a) hoch ist, ist eine einzelne Fahrspurmarkierung (die linke oder rechte Fahrspurmarkierung) auf der Straße, und die anderen Bereiche sind der Rest (d. h. der Abschnitt ausschließlich des Abschnitts der Fahrspurmarkierung) der Straße. Wie es in 4(c) gezeigt ist, wird ein vorbestimmter Schwellenwert für die Kurve, die die Absolutwerte der Differenzwerte ausdrückt, verwendet, und es wird der Schnittpunkt bestimmt. Die Positionen der beiden Schnittpunkte auf der Abtastlinie werden als die Kanten einer einzelnen Fahrspur extrahiert.
• Der oben beschriebene Prozess wird jeweils für mehrere Abtastlinien, die mit einem vorbestimmten Abstand zueinander in der Fahrrichtung festgelegt werden, durchgeführt. Als Ergebnis werden gewöhnlich insgesamt vier Kanten, die die linke Fahrspurmarkierung und die rechte Fahrspurmarkierung betreffen, entlang der Fahrrichtung des Fahrzeugs extrahiert.
• In Schritt S30 werden zwei gerade Linien, die durch die Kanten entlang der Fahrrichtung verlaufen, die in Schritt S20 extrahiert wurden, mittels „Fitting” berechnet. Die beiden geraden Linien sind äquivalent zu Grenzen zwischen einer einzelnen Fahrspur und dem Rest der Straße. Daher wird der Bereich, der zwischen den beiden geraden Linien eingeschlossen ist, als eine einzelne Fahrspur erkannt. Da die Fahrspurmarkierung gewöhnlich auf der linken und der rechten Seite der Straße vorhanden ist, werden die Fahrspurmarkierungen auf der linken und der rechten Seite der Straße gewöhnlich in Schritt S30 erkannt.
• In Schritt S40 werden die Gestalt (gerade Linie oder gekrümmte Linie) und die Position der Fahrspurmarkierung, die in Schritt S30 erkannt wurde, in dem RAM 134 (Speicherabschnitt) gespeichert. Die Position der Fahrspurmarkierung betrifft hier die Position innerhalb des Bilds, das von der Kamera 11 aufgenommen wurde (mit anderen Worten, die Position in Bezug auf das Fahrzeug).
• In Schritt S50 wird beurteilt, ob eine Situation in Schritt S30 aufgetreten ist, bei der mindestens eine Fahrspurmarkierung auf der linken bzw. rechten Seite der Straße nicht erkannt werden kann (im Folgenden als „Linienverlust” bezeichnet). Wenn ein Linienverlust aufgetreten ist, schreitet der Prozess zum Schritt S60, und wenn kein Linienverlust aufgetreten ist, wird der derzeitige Prozess beendet.
• In Schritt S60 wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet. Insbesondere wird beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem Tunnel befindet, wenn eine der folgenden Bedingungen (A) bis (C) erfüllt ist, und es wird beurteilt, dass sich das Fahrzeug außerhalb eines Tunnels befindet, wenn keine der Bedingungen erfüllt ist.
• (A) Der Beleuchtungseinstellwert, der von der Kamera 11 gesendet wird (mit anderen Worten, Daten, die die Helligkeit außerhalb des Fahrzeugs reflektieren), ändert sich plötzlich von einem Wert, der einem hellen Zustand entspricht, in einen Wert, der einem dunklen Zustand entspricht, und der Wert, der dem dunklen Zustand entspricht, dauert anschließend an.
• (B) Ein Signal, das angibt, dass sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, wird von dem Navigationssystem 9 empfangen.
• (C) Die Gestalt der Deckenleuchten innerhalb eines Tunnels wird in dem Bild, das von der Kamera 11 aufgenommen wird, erkannt. Der ROM 133 der Bildverarbeitungs-ECU 13 speichert im Voraus das Gestaltmuster von Deckenleuchten innerhalb eines Tunnels, und es wird mittels Bilderkennung beurteilt, ob das Gestaltmuster innerhalb des Bilds, das von der Kamera 11 aufgenommen wurde, vorhanden ist.
• Bei den oben beschriebenen Bedingungen (A) bis (C) schreitet der Prozess auch dann zum Schritt S70, wenn nur eine Bedingung erfüllt ist und beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, und wenn beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug nicht innerhalb eines Tunnels befindet, wird der vorliegende Prozess beendet.
• In Schritt S70 wird beurteilt, ob ein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, unter den Erkennungsergebnissen, die in dem RAM 134 gespeichert sind, der der Speicherabschnitt ist, vorhanden ist. Insbesondere wenn die seit dem Zeitpunkt, zu dem eine Speicherung in Schritt S40 durchgeführt wurde, bis zu dem Zeitpunkt des vorliegenden Schritts S70 verstrichene Zeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer liegt und kein Linienverlust in den gespeicherten Fahrspurmarkierungen aufgetreten ist, wird beurteilt, dass ein Erkennungsergebnis (gespeicherte Fahrspurmarkierung) vorhanden ist, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist. Wenn andererseits ein Erkennungsergebnis, das innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gespeichert wurde, nicht vorhanden ist oder wenn, auch wenn ein Erkennungsergebnis, das innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gespeichert wurde, vorhanden ist, das Erkennungsergebnis einen Linienverlust enthält, wird beurteilt, dass kein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist.
• Wenn ein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist, schreitet der Prozess zum Schritt S80, und wenn kein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist, wird der derzeitige Prozess beendet.
• In Schritt S80 wird beurteilt, ob die Fahrspurmarkierungen auf der linken und rechten Seite der Straße nicht erkannt werden können oder nur eine Fahrspurmarkierung entweder auf der linken oder der rechten Seite der Straße nicht erkannt werden kann. Wenn die Fahrspurmarkierungen auf der linken und der rechten Seite nicht erkannt werden können, schreitet der Prozess zum Schritt S90, und wenn nur eine Fahrspurmarkierung entweder auf der linken oder der rechten Seite nicht erkannt werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt S100.
• Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellung für beidseitigen Linienverlust
• In Schritt S90 wird ein Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess A durchgeführt. Der Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess A wird im Folgenden mit Bezug auf 5 beschrieben. Zunächst werden unter den Fahrspurmarkierungen, die in dem oben beschriebenen Schritt S40 gespeichert wurden, die Fahrspurmarkierungen, die keinen Linienverlust aufweisen und am zeitnahesten gespeichert wurden, ausgelesen. 5 zeigt Fahrspurmarkierungen 17L und 17R, die ausgelesen wurden. Die Fahrspurmarkierung 17L ist eine Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Straße, und 17R bezeichnet eine Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Straße.
• Anschließend wird eine Bewegungsgröße D in einer Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs (Richtung senkrecht zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs) von dem Zeitpunkt an, zu dem die Fahrspurmarkierungen 17L und 17R gespeichert wurden, bis zu dem Zeitpunkt des vorliegenden Schritts S90 berechnet. Die Bewegungsgröße D wird aus der Gierrate, die von dem Giersensor 5 erfasst wird, und der Geschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeitssensor 7 erfasst wird, berechnet. 5 zeigt eine Position P₁ in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, zu dem die Fahrspurmarkierungen 17L und 17R gespeichert wurden, und eine Position P₂ in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs zu dem Zeitpunkt, zu dem der derzeitige Schritt S90 durchgeführt wird. Der Abstand zwischen P₁ und P₂ ist die Bewegungsgröße D.
• Anschließend werden die Fahrspurmarkierungen 17L und 17R in der zu der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (Richtung P₁ nach P₂) entgegengesetzten Richtung um einen Betrag, der äquivalent zu der Bewegungsgröße D ist, bewegt. Eine Fahrspurmarkierung, die durch Bewegung der Fahrspurmarkierung 17L erhalten wird, ist eine virtuelle Fahrspurmarkierung 19L, und eine Fahrspurmarkierung, die durch Bewegung der Fahrspurmarkierung 17R erhalten wird, ist eine virtuelle Fahrspurmarkierung 19R.
• Ein Abstand I zwischen den virtuellen Fahrspurmarkierungen 19L und 19R ist derselbe wie der Abstand I zwischen den Fahrspurmarkierungen 17L und 17R. Außerdem ist die Gestalt der virtuellen Fahrspurmarkierung 19L (gerade Linie oder gekrümmte Linie) dieselbe wie die Gestalt der Fahrspurmarkierung 17L, und die Gestalt der virtuellen Fahrspurmarkierung 19R (gerade Linie oder gekrümmte Linie) ist dieselbe wie die Gestalt der Fahrspurmarkierung 17R.
• Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellung für einseitigen Linienverlust
• In Schritt S100 wird ein Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess B durchgeführt. Der Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellprozess B wird im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben. Hier wird, wie es in 6 gezeigt ist, ein Beispiel beschrieben, bei dem, eine Fahrspurmarkierung 21L auf der linken Seite der Straße in obigem Schritt S30 erkannt wird, aber die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Straße nicht erkannt werden kann. Zunächst werden unter den Fahrspurmarkierungen, die in dem obigen Schritt S40 gespeichert wurden, die Fahrspurmarkierungen, die keinen Linienverlust aufweisen und zeitnah gespeichert wurden (die jüngsten), ausgelesen. Der Abstand I zwischen der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Straße und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite in den Fahrspurmarkierungen, die ausgelesen wurden, wird berechnet.
• Anschließend wird, wie es in 6 gezeigt ist, eine virtuelle Fahrspurmarkierung 23R an einer Position auf der rechten Seite der Fahrspurmarkierung 21L, die dazu den Abstand I aufweist, eingestellt bzw. festgelegt. Die Fahrspurmarkierung 21L und die virtuelle Fahrspurmarkierung 23R sind parallel zueinander, und der Abstand ist an jedem Ort gleich I. Außerdem ist die Gestalt der virtuellen Fahrspurmarkierung 23R dieselbe wie die Gestalt der Fahrspurmarkierung 21L. Wenn beispielsweise die Fahrspurmarkierung 21L eine gerade Linie ist, ist die virtuelle Fahrspurmarkierung 23R ebenfalls eine gerade Linie. Wenn die Fahrspurmarkierung 21L eine gekrümmte Linie ist, ist die virtuelle Fahrspurmarkierung 23R ebenfalls eine gekrümmte Linie, die sich mit demselben Krümmungsradius und in derselben Richtung krümmt.
• Im Gegensatz zu dem Beispiel der 6 wird in einem Fall, in dem die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Straße erkannt wird, aber die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Straße nicht erkannt werden kann, auf ähnliche Weise eine virtuelle Fahrspurmarkierung (Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Straße) auf der linken Seite derjenigen Fahrspurmarkierung, die erkannt wurde, mit einem Abstand I dazu eingestellt bzw. festgelegt.
• Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 führt den folgenden Prozess unter Verwendung der Fahrspurmarkierung, die erkannt wurde, oder der virtuellen Fahrspurmarkierung, die wie oben beschrieben eingestellt wurde, durch. Zunächst wird ein Abstand X von dem Fahrzeug zu der erkannten Fahrspurmarkierung oder der eingestellten virtuellen Fahrspurmarkierung berechnet. Der Abstand X ist der Abstand von dem Fahrzeug zu der erkannten Fahrspurmarkierung, wenn die Fahrspurmarkierung erkannt wird, und ist der Abstand von dem Fahrzeug zu der virtuellen Fahrspurmarkierung, die der Fahrspurmarkierung entspricht, die nicht erkannt werden konnte, wenn die Fahrspurmarkierung nicht erkannt wird.
• Anschließend wird auf der Grundlage der Gierrate, die von dem Giersensor 5 erhalten wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeitssensor 7 erhalten wird, eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs vorhergesagt. Außerdem wird auf der Grundlage des oben beschriebenen Abstands X und der vorhergesagten Fahrtrajektorie des Fahrzeugs eine Zeitdauer, die es dauert, bis das Fahrzeug von der Fahrspur (erkannte Fahrspurmarkierung oder eingestellte virtuelle Fahrspurmarkierung) abweicht, berechnet. Wenn die berechnete Zeitdauer kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wird beurteilt, dass das Risiko einer Abweichung besteht, und es wird ein Abweichungswarnsignal an das Lenkrad 15 ausgegeben.
• 3. Von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 erzielte Wirkungen
• (1) Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 kann eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit gespeichert wurden. sogar dann einstellen bzw. festlegen, wenn eine Fahrspur in dem Bild, das von der Kamera 11 aufgenommen wurde, nicht erkannt werden kann. Sogar wenn eine Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann, kann das Risiko einer Fahrspurabweichung unter Verwendung der virtuellen Fahrspurmarkierung beurteilt werden.
• (2) Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 stellt die virtuelle Fahrspurmarkierung ein, wenn sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet. Obwohl eine Fahrspurmarkierung innerhalb eines Tunnels einen niedrigen Kontrast aufweist und eine Fahrspurmarkierung in dem Bild, das von der Kamera 11 aufgenommen wird, aufgrund von plötzlichen Änderungen der Helligkeit aufgrund eines Eintretens in einen Tunnel und eines Austritts aus diesem häufig nicht erkannt werden kann, kann gemäß der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 die virtuelle Fahrspurmarkierung sogar innerhalb eines Tunnels eingestellt werden, und es kann das Risiko einer Abweichung von einer Fahrspur unter Verwendung der virtuellen Fahrspurmarkierung beurteilt werden.
• Da es wenige Verzweigungen/Vereinigungen von Straßen und Änderungen der Fahrspurbreite innerhalb eines Tunnels gibt, weicht sogar dann, wenn die virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit gespeichert wurden, eingestellt wird, die virtuelle Fahrspurmarkierung nicht signifikant von der Fahrspurmarkierung, die tatsächlich vorhanden ist, ab.
• (3) Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 kann in geeigneter Weise die virtuelle Fahrspurmarkierung sowohl in einem Fall, in dem nur eine Fahrspurmarkierung auf der linken oder der rechten Seite der Straße erkannt wird, als auch in einem Fall, in dem die Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße nicht erkannt werden, einstellen.
• Wenn die virtuellen Fahrspurmarkierungen auf beiden Seiten der Straße eingestellt werden, können außerdem die virtuellen Fahrspurmarkierungen sogar noch genauer in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugs nach der Bewegung eingestellt werden, da die eingestellten Positionen der beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen auf der Grundlage der Bewegungsgröße in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs angepasst werden.
• 4. Beispiel
• (1) Prozesse, die von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 durchgeführt werden
• Die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 kann wiederholt einen Prozess, der in dem Flussdiagramm der 7 gezeigt ist, in vorbestimmten Zeitintervallen durchführen. In Schritt S110 der 7 nimmt die Kamera 11 ein Bild vor dem Fahrzeug auf und lädt die Bilddaten in die Bildverarbeitungs-ECU 13. Der Bereich des aufgenommenen Bilds ist der Bereich, der die Straße vor dem Fahrzeug enthält.
• In Schritt S120 werden auf ähnliche Weise wie in dem oben beschriebenen Schritt S20 die Kanten der Fahrspurmarkierungen in den Bilddaten, die die linke Fahrspurmarkierung und die rechte Fahrspurmarkierung auf der Straße bezeichnen, extrahiert. In einem Fall jedoch, in dem jeweils ein Erkennungsbereich L₁ (Linksfahrspurmarkierungskantenextrahierungsbereich) und ein Erkennungsbereich L₂ (Rechtsfahrspurmarkierungskantenextrahierungsbereich) in Schritt S180, der später beschrieben wird, restriktiv bzw. beschränkend eingestellt werden, werden die Kanten aus diesen Bereichen extrahiert. Außerdem werden in einem Fall, in dem ein Schwellenwert S₁, der niedriger als gewöhnlich ist, in Schritt S190, der später beschrieben wird, eingestellt wird, die Kanten unter Verwendung des Schwellenwerts S₁ extrahiert.
• In Schritt S130 werden gerade Linien, die durch die Kanten verlaufen, die in Schritt S120 extrahiert wurden, mittels „Fitting” berechnet. Die geraden Linien sind äquivalent zu den Grenzen auf beiden Seiten der Fahrspur. Der Bereich, der von den beiden geraden Linien eingeschlossen wird, wird als eine einzelne Fahrspur erkannt.
• In Schritt S140 werden die Gestalt (gerade Linie oder gekrümmte Linie) und die Position der Fahrspurmarkierung, die in Schritt S130 erkannt wurde, in dem RAM der Bildverarbeitungs-ECU 13 gespeichert.
• In Schritt S150 wird beurteilt, ob eine Situation, bei der mindestens eine Fahrspurmarkierung auf der linken und/oder rechten Seite der Straße nicht erkannt werden kann (Linienverlust), in dem oben beschriebenen Schritt S130 aufgetreten ist. Wenn ein Linienverlust aufgetreten ist, schreitet der Prozess zum Schritt S160, und wenn kein Linienverlust aufgetreten ist, schreitet der Prozess zum Schritt S200.
• In Schritt S160 wird auf ähnliche Weise wie in dem oben beschriebenen Schritt S60 beurteilt, ob sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet. Wenn beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet, schreitet der Prozess zum Schritt S170, und wenn beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug nicht innerhalb eines Tunnels befindet, schreitet der Prozess zum Schritt S200.
• In Schritt S170 wird beurteilt, ob ein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, unter den Erkennungsergebnissen, die in dem obigen Schritt S140 gespeichert wurden, vorhanden ist. Insbesondere wenn die seit dem Zeitpunkt, zu dem die Speicherung in Schritt S140 durchgeführt wurde, bis zum Zeitpunkt des vorliegenden Schritts S170 verstrichene Zeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer liegt und kein Linienverlust in den gespeicherten Fahrspurmarkierungen aufgetreten ist, wird beurteilt, dass ein Erkennungsergebnis (gespeicherte Fahrspurmarkierungen), das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist. Wenn andererseits ein Erkennungsergebnis, das innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gespeichert wurde, nicht vorhanden ist oder wenn, auch wenn ein Erkennungsergebnis, das innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer gespeichert wurde, vorhanden ist, das Erkennungsergebnis einen Linienverlust enthält, wird beurteilt, dass kein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist. Wenn ein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist, schreitet der Prozess zum Schritt S180, und wenn kein Erkennungsergebnis, das eine hohe Zuverlässigkeit aufweist, vorhanden ist, schreitet der Prozess zum Schritt S200.
• In Schritt S180 wird ein Prozess zum Beschränken des Bereichs, in dem eine Kantenextrahierung in dem obigen Schritt S120 durchgeführt wird (im Folgenden Erkennungsbereich), durchgeführt. Der Prozess wird mit Bezug auf 8 beschrieben. Die horizontale Achse in 8 gibt die Position auf einer Abtastlinie an, die zur Kantenextrahierung verwendet wird, und die vertikale Achse gibt den Absolutwert des Differenzwerts der Luminanzen der Pixel an (siehe oben beschriebene Schritte S20 und S120).
• Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellung für beidseitigen Linienverlust
• Es wird beispielsweise ein Fall beschrieben, bei dem die Fahrspurmarkierungen sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite der Straße in den obigen Schritten S120 und S130 nicht erkannt werden können. Zunächst werden unter den Fahrspurmarkierungen, die in dem obigen Schritt S140 gespeichert wurden, diejenigen Fahrspurmarkierungen, die keinen Linienverlust aufweisen und als jüngste gespeichert wurden, ausgelesen. Wie es in 8 gezeigt ist, ist auf der Fahrspur, die ausgelesen wurde, P₃ eine Mittelposition der linksseitigen Fahrspurmarkierung, und P₄ ist eine Mittelposition der rechtsseitigen Fahrspurmarkierung. Die Mittelpositionen P₃ und P₄ können unter Berücksichtigung der Bewegungsgröße D in der Links-/Rechtsrichtung des Fahrzeugs (Richtung senkrecht zu der Fahrrichtung des Fahrzeugs) von dem Zeitpunkt, zu dem die Fahrspurmarkierungen, die ausgelesen wurden, gespeichert werden, bis zu dem Zeitpunkt des derzeitigen Schritts S180 bestimmt werden. Wenn sich das Fahrzeug beispielsweise um die Bewegungsgröße D nach links bewegt hat, können die Mittelpositionen P₃ und P₄ um einen Betrag, der der Bewegungsgröße D entspricht, nach rechts bewegt werden.
• Dann wird auf der Abtastlinie ein vorbestimmter Bereich mit der Mittelposition P₃ als Mitte als Erkennungsbereich L₁ eingestellt, und ein vorbestimmter Bereich mit der Mittelposition P₄ als Mitte wird als Erkennungsbereich L₂ eingestellt. Wenn die Kantenextrahierung in Schritt S120 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ eingestellt sind, wird die Kantenextrahierung nur innerhalb der Erkennungsbereiche L₁ und L₂ durchgeführt. In einem Zustand, in dem die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ nicht eingestellt sind, wird die Kantenextrahierung innerhalb eines gewöhnlichen Erkennungsbereichs L₀, der breiter als die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ ist, durchgeführt.
• Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstellung für einseitigen Linienverlust
• Wenn nur die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite von den Fahrspurmarkierungen auf der linken und der rechten Seite der Straße in den oben beschriebenen Schritten S120 und S130 nicht erkannt werden kann, wird die Mittelposition P₃ eingestellt, und der vorbestimmte Bereich mit der Mittelposition P₃ als Mitte ist der Erkennungsbereich L₁. Die Mittelposition P₃ kann die Mittelposition derjenigen linksseitigen Fahrspurmarkierung, die ausgelesen wurde, sein oder kann eine Position sein, die um einen Betrag, der äquivalent zu dem Abstand I (Abstand zwischen der linksseitigen Fahrspurmarkierung und der rechtsseitigen Fahrspurmarkierung, die ausgelesen wurden) ist, von der rechtsseitigen Fahrspurmarkierung, die erkannt wurde, nach links bewegt ist. Andererseits wird der Erkennungsbereich L₂ nicht eingestellt. Wenn die Kantenextrahierung in dem oben beschriebenen Schritt S120 in diesem Zustand durchgeführt wird, wird die Kantenextrahierung in dem Bereich auf der linken Hälfte der Straße nur innerhalb des Erkennungsbereichs L₁ durchgeführt. In dem Bereich auf der rechten Hälfte der Straße wird die Kantenextrahierung innerhalb des gewöhnlichen Erkennungsbereichs L₀ durchgeführt.
• Wenn nur die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite von den Fahrspurmarkierungen auf der linken und der rechten Seite der Straße in den obigen Schritten S120 und S130 nicht erkannt werden kann, wird die Mittelposition P₄ eingestellt, und der vorbestimmte Bereich mit der Mittelposition P₄ als Mitte ist der Erkennungsbereich L₂. Die Mittelposition P₄ kann die Mittelposition derjenigen rechtsseitigen Fahrspurmarkierung, die ausgelesen wurde, sein oder kann eine Position sein, die um einen Betrag, der äquivalent zu dem Abstand I (Abstand zwischen der linksseitigen Fahrspurmarkierung und der rechtsseitigen Fahrspurmarkierung, die ausgelesen wurden) ist, von der linksseitigen Fahrspurmarkierung, die erkannt wurde, nach rechts bewegt ist. Andererseits wird der Erkennungsbereich L₁ nicht eingestellt. Wenn die Kantenextrahierung in dem oben beschriebenen Schritt S120 in diesem Zustand durchgeführt wird, wird die Kantenextrahierung in dem Bereich auf der rechten Hälfte der Straße nur innerhalb des Erkennungsbereichs L₂ durchgeführt. In dem Bereich auf der linken Hälfte der Straße wird die Kantenextrahierung innerhalb des gewöhnlichen Erkennungsbereichs L₀ durchgeführt.
• Wie es oben beschrieben wurde, wird, wenn die Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann, in Schritt S180 der Bereich, in dem die Kantenextrahierung der Fahrspurmarkierung (Fahrspurmarkierungserkennung) durchgeführt wird, basierend auf den Positionen der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit erkannt und gespeichert wurden, auf schmaler als der gewöhnliche Bereich beschränkt.
• In Schritt S190 wird der Schwellenwert, der für die Kantenextrahierung verwendet wird, verringert. Mit anderen Worten, wenn der Erkennungsbereich L₁ oder L₂ eingestellt ist und die Kantenextrahierung nur innerhalb dieses Bereichs durchgeführt wird, wird der Schwellenwert gegenüber dem gewöhnlichen Schwellenwert S₀ auf einen Schwellenwert S₁ verringert, der kleiner als der Schwellenwert S₀ ist. Hinsichtlich der Fahrspurmarkierungen, für die die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ nicht eingestellt werden, wird der gewöhnliche Schwellenwert S₀ verwendet.
• Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S150, Schritt S160 und Schritt S170 „NEIN” lautet, schreitet der Prozess zum Schritt S200. Wenn die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ eingestellt sind, werden diese in Schritt S200 gelöscht, und es wird der gewöhnliche Erkennungsbereich L₀ eingestellt. Wenn der Schwellenwert S₁ eingestellt ist, wird dieser auch gelöscht, und es wird der gewöhnliche Schwellenwert S₀ eingestellt. Wenn die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ und der Schwellenwert S₁ nicht eingestellt sind, wird kein spezieller Prozess durchgeführt. Nach der Durchführung des Schritts S200 wird der derzeitige Prozess beendet.
• (2) Von der Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 des Beispiels erzielte Wirkungen
• Wenn eine Fahrspurmarkierung nicht erkannt werden kann, verringert die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 den Schwellenwert, der verwendet wird, um die Fahrspurmarkierung zu erkennen. Sogar wenn die Fahrspurmarkierung innerhalb eines Tunnels einen niedrigen Kontrast aufweist und die Fahrspurmarkierung aufgrund von plötzlichen Änderungen der Helligkeit aufgrund eines Eintritts in einen Tunnel und eines Austritts aus dem Tunnel schwierig zu erkennen ist, kann daher die Fahrspurmarkierung erkannt werden.
• Da die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 den Erkennungsbereich der Kante auf einen Bereich beschränkt, in dem die Möglichkeit des Vorhandenseins der Fahrspurmarkierung hoch ist, wird, wenn der Schwellenwert verringert wird, weniger wahrscheinlich Rauschen aufgenommen, auch wenn der Schwellenwert niedrig ist. Da die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ auf der Grundlage der Positionen der Fahrspurmarkierungen, die in der Vergangenheit erkannt und gespeichert wurden, einstellt, können die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ in geeigneter Weise eingestellt werden, sodass sie einen Bereich abdecken, in dem die Möglichkeit des Vorhandenseins einer tatsächlichen Fahrspurmarkierung hoch ist.
• Außerdem stellt die Fahrspurerkennungsvorrichtung 1 die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ ein, wenn sich das Fahrzeug innerhalb eines Tunnels befindet. Da es wenige Verzweigungen/Vereinigungen von Straßen und Änderungen der Fahrspurbreite innerhalb eines Tunnels gibt, liegt die Fahrspurmarkierung, die tatsächlich vorhanden ist, sogar dann, wenn die Erkennungsbereiche L₁ und L₂ auf der Grundlage der in der Vergangenheit gespeicherten Fahrspurmarkierungen eingestellt werden, nicht außerhalb der Erkennungsbereiche L₁ und L₂.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene Ausführungsformen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich.
• Bezugszeichenliste

1

Fahrspurerkennungsvorrichtung

3

Bildsensor

5

Giersensor

7

Geschwindigkeitssensor

9

Navigationssystem

11

Kamera

13

Bildverarbeitungs-ECU

15

Lenkrad

17L, 17R, 21L

Fahrspurmarkierung

19L, 19R, 23

virtuelle Fahrspurmarkierung

L₀

gewöhnlicher Erkennungsbereich

L₁ und L₂

Erkennungsbereich

P₁, P₂

Position

P₃, P₄

Mittelposition

S₀

gewöhnlicher Schwellenwert

S₁

Schwellenwert

Claims (10)

1. Fahrspurerkennungsvorrichtung zur Montage an einem Fahrzeug, die aufweist: (a) eine Kamera, die ein Bild eines Bereichs aufnimmt, der eine Straße vor einem Fahrzeug enthält; (b) eine Luminanzerfassungseinrichtung, die Luminanzen innerhalb der Bilder erfasst; (c) eine Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung, die eine Fahrspurmarkierung der Straße in den fotografischen Bildern auf der Grundlage der Luminanzen, die von der Luminanzerfassungseinrichtung erfasst werden, erkennt; (d) einen Speicherabschnitt, in dem eine Position der Fahrspur, die von der Fahrspurerkennungseinrichtung erkannt wird, gespeichert wird; und (e) eine Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung, die eine virtuelle Fahrspurmarkierung auf der Grundlage einer archivierten Aufzeichnung der Position einer Fahrspurmarkierung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert wurde, in einem Fall einstellt, in dem die Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung die Fahrspurmarkierung nicht erkennen kann.
2. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Luminanzerfassungseinrichtung, eine Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung, der Speicherabschnitt und die Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung in einer Bildverarbeitungsmaschinensteuereinheit angeordnet sind.
3. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrspurerkennungsvorrichtung außerdem aufweist: (f) eine Tunnelerfassungseinrichtung, die eine Tatsache erfasst, dass das Fahrzeug in einem Tunnel vorhanden ist, wobei die Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung die virtuelle Fahrspurmarkierung einstellt, vorausgesetzt, dass die Tunnelerfassungseinrichtung erfasst hat, dass das Fahrzeug in einem Tunnel vorhanden ist.
4. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Tunnelerfassungseinrichtung aufweist: eine erste Tunnelerfassungseinrichtung, die aus einem Navigationssystem besteht, das an dem Fahrzeug montiert ist, wobei das Navigationssystem auf der Grundlage von Karteninformationen und einer derzeitigen Position des Fahrzeugs bestimmt, dass sich das Fahrzeug in einem Tunnel befindet; und eine zweite Tunnelerfassungseinrichtung, die aus der Bildverarbeitungsmaschinensteuereinheit besteht, wobei die Bildverarbeitungsmaschinensteuereinheit auf der Grundlage von Geometriemustern einer Decke des Tunnels, die im Voraus gespeichert werden, bestimmt, dass sich das Fahrzeug in einem Tunnel befindet.
5. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einem Fall, in dem die Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung nur eine linksseitige Fahrspurmarkierung oder eine rechtsseitige Fahrspurmarkierung erkennt, die Virtuell-Fahrspurrnarkierungseinstelleinrichtung virtuell eine nicht erkannte Fahrspurmarkierung an einer Position einstellt, die einen Abstand I zu der erkannten Fahrspurmarkierung aufweist, wobei I ein Abstand zwischen der linken Fahrspurmarkierung und der rechten Fahrspurmarkierung, die in dem Speicherabschnitt gespeichert sind, ist.
6. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einem Fall, in dem die Fahrspurmarkierungserkennungseinrichtung sowohl die linksseitige Fahrspurmarkierung als auch die rechtsseitige Fahrspurmarkierung nicht erkennt, die Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung virtuell eine linksseitige Fahrspurmarkierung und eine rechtsseitige Fahrspurmarkierung derart einstellt, dass die beiden Fahrspurmarkierungen das Fahrzeug einschließen, so dass die linksseitige Fahrspurmarkierung und die rechtsseitige Fahrspurmarkierung einen Abstand I zueinander aufweisen.
7. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Fahrspurerkennungsvorrichtung außerdem aufweist: (g) eine Bewegungsgrößenerfassungseinrichtung, die eine Bewegungsgröße D des Fahrzeugs in einer horizontalen Richtung erfasst, wobei die Virtuell-Fahrspurmarkierungseinstelleinrichtung eine eingestellte Position der beiden virtuellen Fahrspurmarkierungen in Abhängigkeit von der Bewegungsgröße D des Fahrzeugs, die von der Bewegungsgrößenerfassungseinrichtung erfasst wird, in einer horizontalen Richtung anpasst.
8. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Fahrspurerkennungsvorrichtung außerdem aufweist: einen Giersensor, der eine Bewegungsgröße (Gierrate) des Fahrzeugs in einer Gierrichtung erfasst; und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, wobei die Bewegungsgröße D des Fahrzeugs aus der Gierrate, die von dem Giersensor erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird, berechnet wird.
9. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Fahrspurerkennungsvorrichtung außerdem aufweist: (h) eine Abstandsberechnungseinrichtung, die einen Abstand X in einer horizontalen Richtung von dem Fahrzeug zu der erkannten Fahrspurmarkierung oder der eingestellten virtuellen Fahrspurmarkierung berechnet; (i) eine Fahrtrajektorienvorhersageeinrichtung, die eine Fahrzeugfahrtrajektorie auf der Grundlage der Gierrate, die von dem Giersensor erlangt wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erlangt wird, vorhersagt; (j) eine Abweichungszeitberechnungseinrichtung, die eine Zeit, zu der das Fahrzeug von der Fahrspur (der erkannten Fahrspurmarkierung oder der eingestellten virtuellen Fahrspurmarkierung) abweicht, auf der Grundlage des Abstands X und der vorhergesagten Fahrzeugfahrtrajektorie berechnet; und (k) eine Warnsignalausgabeeinrichtung, die ein Warnsignal an eine externe Vorrichtung in einem Fall ausgibt, in dem die Zeit, die von der Abweichungszeitberechnungseinrichtung berechnet wird, kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
10. Fahrspurerkennungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die externe Vorrichtung ein Lenkrad des Fahrzeugs ist.

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