DE112013001221T5

DE112013001221T5 - Fahrunterstützungsvorrichtung und Fahrunterstützungsverfahren

Info

Publication number: DE112013001221T5
Application number: DE112013001221.9T
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Ogawa Keiko; c/o DENSO CORPORATION Suzuki Shunsuke
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2015-01-08
Also published as: US20150054638A1; JP2013182327A; JP5966440B2; US9536431B2; WO2013129470A1; CN104126196B; CN104126196A

Abstract

Eine Fahrunterstützungsvorrichtung (1) wird geschaffen, die eine Fahrt eines Fahrzeugs (3) unterstützt, das auf einer Straße fährt. In der Vorrichtung wird ein Fahrstreifen auf der Straße von einer Fahrstreifenerfassungseinrichtung (5, 25) erfasst. Wenn der Fahrstreifen nicht erfasst werden kann, wird ein extrapolierter Fahrstreifen, der durch Extrapolieren eines zuvor erfassten Fahrstreifens ausgebildet wird, von einer Extrapolationseinrichtung (25) festgelegt. Eine Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, wird von einer Extrapolationszeitbestimmungseinrichtung (25) auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Außerdem wird von einer Abweichungsbestimmungseinrichtung (25) bestimmt, ob das Fahrzeug innerhalb einer im Voraus festgelegten Bezugszeit von dem erfassten Fahrstreifen oder dem festgelegten extrapolierten Fahrstreifen abweichen wird. Die Fahrunterstützung wird auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses durchgeführt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrunterstützungsvorrichtung und ein Fahrunterstützungsverfahren zum Bereitstellen einer Fahrunterstützung für einen Fahrer eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
In den vergangenen Jahren wurden Vorrichtungen, die verschiedene Arten von Fahrunterstützungen für einen Fahrer eines Fahrzeugs bereitstellen, bekannt. Als eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise in der Patentveröffentlichung PTL 1 ein System vorgeschlagen. Die Vorrichtung verwendet ein Bild eines Bereichs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, das von einer bordeigenen Kamera aufgenommen wurde. Insbesondere erfasst die Vorrichtung Fahrstreifen (einfach Streifen wie beispielsweise weiße Linien) auf der Straße aus dem Bild unter Verwendung einer Bilderkennung. Die Vorrichtung führt dann eine Fahrunterstützung wie beispielsweise das Ausgeben eines Alarms auf der Grundlage der Positionsbeziehung zwischen dem erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug durch.
Zitierungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP-A-2010-247656

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem Fall der oben beschriebenen Fahrunterstützungsvorrichtung, die eine Fahrunterstützung auf der Grundlage der Erfassung des Fahrstreifens durchführt, kann keine Fahrunterstützung durchgeführt werden, wenn der Fahrstreifen nicht erfasst werden kann. Wenn der Fahrstreifen nicht erfasst werden kann, kann die Festlegung eines extrapolierten Fahrstreifens durch Extrapolieren eines Fahrstreifens, der in der Vergangenheit erfasst wurde, berücksichtigt werden. Eine Fahrunterstützung kann dann unter Verwendung des extrapolierten Fahrstreifens durchgeführt werden.
Sogar wenn der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, kann jedoch keine Fahrunterstützung geeignet durchgeführt werden, wenn die Festlegungsbedingungen für den extrapolierten Fahrstreifen ungeeignet sind.
Die vorliegende Erfindung entstand im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrunterstützungsvorrichtung zu schaffen, die eine Fahrunterstützung sogar dann geeignet durchführen kann, wenn kein Fahrstreifen erfasst werden kann.
Lösung für das Problem
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einem geeigneten Aspekt ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die eine Fahrt bzw. ein Fahren eines Fahrzeugs, das auf einer Straße fährt, unterstützt. Die Fahrunterstützungsvorrichtung enthält: eine Fahrstreifenerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Fahrstreifens auf der Straße; und eine Extrapolationseinrichtung zum Festlegen eines extrapolierten Fahrstreifens, der durch Extrapolieren eines zuvor erfassten Fahrstreifens ausgebildet wird, wenn der Fahrstreifen nicht von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung erfasst werden kann.
Außerdem enthält die Fahrunterstützungsvorrichtung: eine Extrapolationszeitbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Zeitdauer, während der der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, auf der Grundlage des Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs; und eine Abweichungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob das Fahrzeug innerhalb einer im Voraus festgelegten Bezugszeit von dem Fahrstreifen, der von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung erfasst wird, oder dem extrapolierten Fahrstreifen, der von der Extrapolationseinrichtung festgelegt wird, abweichen wird.
Daher kann die Fahrunterstützungsvorrichtung eine Fahrunterstützung unter Verwendung des extrapolierten Fahrstreifens sogar dann durchführen, wenn kein Fahrstreifen erfasst werden kann.
Außerdem bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung die Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, auf der Grundlage des Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder der Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs. Daher kann die Zeit, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, geeignet bestimmt werden.
Außerdem erzielt ein Fahrunterstützungsverfahren gemäß einem anderen Aspekt ähnliche Wirkungen wie die oben beschriebenen Wirkungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer Konfiguration einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2 ist ein Flussdiagramm eines Fahrunterstützungsprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
3 ist ein Flussdiagramm eines Fahrstreifenerfassungsprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
4 ist ein Flussdiagramm eines Alarmsteuerprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
5 ist ein Flussdiagramm eines Extrapolationsprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
6 ist ein Flussdiagramm eines Anzeigeprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
7(a) und 7(b) sind Diagramme zur Erläuterung eines Fahrstreifens, eines extrapolierten Fahrstreifens und eines Extrapolationsrahmens;
8(a) und 8(b) sind Diagramme zur Erläuterung eines Fahrstreifens, eines extrapolierten Fahrstreifens und eines Extrapolationsrahmens; und
9(a) und 9(b) sind Diagramme zur Erläuterung einer Anzeige in einer Anzeigevorrichtung und einer anderen Anzeige in der Anzeigevorrichtung.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Konfiguration der Fahrunterstützungsvorrichtung
Im Folgenden wird eine Konfiguration einer Fahrunterstützungsvorrichtung 1 mit Bezug auf 1 beschrieben. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 ist eine bordeigene Vorrichtung, die in einem Fahrzeug 3 montiert ist. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 unterstützt eine Fahrt des Fahrzeugs 3, das auf einer Straße fährt. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 enthält eine Kamera 5 (entspricht einer Fahrstreifenerfassungseinrichtung), eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 7, eine Giererfassungsvorrichtung 9, eine Lenkmomenterfassungsvorrichtung 11, einen Fahrstreifenabweichungswarnungs-/Fahrstreifenunterstützungsschalter (LDW/LKA-Schalter) 13, eine Anzeigevorrichtung 15 (entspricht einer Anzeigeeinrichtung), eine Lenkmomenterzeugungsvorrichtung 17, eine Summererzeugungsvorrichtung 19 (entspricht einer Alarmeinrichtung), einen Bremsbetätigungsbetragssensor 21, einen Blinksignalschalter 23, eine Lenkradwinkelerfassungsvorrichtung 24 und eine elektronische Fahrunterstützungssteuereinheit (ECU) 25 (die funktionell aus der Fahrstreifenerfassungseinrichtung, einer Extrapolationseinrichtung, einer Extrapolationszeitbestimmungseinrichtung und einer Abweichungsbestimmungseinrichtung besteht).
Die Kamera 5 ist in der Mitte der vorderen Seite des Fahrzeugs 3 montiert. Die Kamera 5 nimmt eine Szene einschließlich der Straße vor dem eigenen Fahrzeug 3 auf und gibt Bilddaten davon aus.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 7 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 3. Die Giererfassungsvorrichtung 9 erfasst die Winkelgeschwindigkeit (Gierrate) in der Drehrichtung des Fahrzeugs 3. Die Lenkmomenterfassungsvorrichtung 11 erfasst den Betrag eines Moments M, das von dem Fahrer des Fahrzeugs 3 auf das Lenkrad ausgeübt wird.
Der LDW/LKA-Schalter 13 ist ein Schalter, der von dem Fahrer des Fahrzeugs 3 eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann. Wenn der LDW/LKA-Schalter 13 eingeschaltet ist, führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 einen Fahrunterstützungsprozess, der später beschrieben wird, durch. Wenn der LDW/LKA-Schalter 13 ausgeschaltet ist, führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Fahrunterstützungsprozess nicht durch.
Die Anzeigevorrichtung 15 wird durch eine Flüssigkristallanzeige ausgebildet. Während des Fahrunterstützungsprozesses, der später beschrieben wird, zeigt die Anzeigevorrichtung 15 eine vorbestimmte Anzeige an (beispielsweise eine Anzeige α oder eine Anzeige β, wie es später beschrieben wird). Während des Fahrunterstützungsprozesses, der später beschrieben wird, übt die Lenkmomenterzeugungsvorrichtung 17 ein schwaches Lenkmoment zum Alarmieren auf das Lenkrad des Fahrzeugs 3 in der Richtung entgegengesetzt zu einer Abweichungsrichtung aus, wie es später beschrieben wird.
Während des Fahrunterstützungsprozesses, der später beschrieben wird, erzeugt die Summererzeugungsvorrichtung 19 einen Alarmsummerton. Der Bremsbetätigungsbetragssensor 21 erfasst einen Bremsbetriebszustand des Fahrzeugs 3. Der Blinksignalschalter 23 erfasst einen Blinksignalbetriebszustand (Drehsignalbetriebszustand) des Fahrzeugs 3. Die Lenkradwinkelerfassungsvorrichtung 24 erfasst den Winkel (Lenkwinkel) des Lenkrads.
Die Fahrunterstützungs-ECU 25 führt den Fahrunterstützungsprozess, der später beschrieben wird, auf der Grundlage einer Eingabe von einem jeweiligen Abschnitt durch. Die Fahrunterstützungs-ECU 25 ist ein bekannter Mikroprozessor, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen elektrisch löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), einen digitalen Signalprozessor (DSP) und Ähnliches enthält.
Von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführte Prozesse
Im Folgenden wird der Fahrunterstützungsprozess, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 durchgeführt wird, mit Bezug auf die 2 bis 9 beschrieben. Der Fahrunterstützungsprozess wird gestartet, wenn die Energie des Fahrzeugs 3 eingeschaltet wird. Anschließend wird der Fahrunterstützungsprozess in festen Intervallen wiederholt durchgeführt (beispielsweise 100 ms). In Schritt S10 der 2 steuert die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Belichtung der Kamera 5. Die Belichtung der Kamera 5 wird derart gesteuert, dass der Luminanzunterschied zwischen einem Fahrstreifen (oder einfach Streifen) auf der Straße und der Straßenoberfläche während eines Fahrstreifenerfassungsprozesses, der später beschrieben wird, ausreichend groß ist.
In Schritt 20 führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Fahrstreifenerfassungsprozess durch. Der Fahrstreifenerfassungsprozess wird mit Bezug auf 3 beschrieben. In Schritt 110 der 3 nimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 ein Bild in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 unter Verwendung der Kamera 5 auf. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 lädt dann das aufgenommene Bild. Das Bild enthält die Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3.
In Schritt 120 führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 einen Kantenextrahierungsprozess durch. Der Kantenextrahierungsprozess ist ein Prozess zum Extrahieren einer Kante in dem Bild, das in dem oben genannten Schritt 110 geladen wurde. In dem Kantenextrahierungsprozess wird zunächst eine Ableitung für jede horizontale Linie (sämtliche Pixel, deren sämtliche Koordinaten in der vertikalen Richtung gleich sind) in dem Bild unter Verwendung eines Differenzialfilters berechnet. Mit anderen Worten, die Rate der Änderung des Luminanzwerts zwischen benachbarten Pixeln wird für mehrere Pixel berechnet, die eine horizontale Linie bilden. Wenn die Kamera 5 eine Farbkamera ist, kann die Rate der Änderung der RGB-Signale, die von der Farbkamera ausgegeben werden, oder der Farbdifferenzsignale, wenn das RGB-Signal in ein Luminanzsignal und Farbdifferenzsignale umgewandelt wird, berechnet werden.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 bestimmt dann, ob die berechnete Ableitung gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn die Ableitung gleich oder größer als der Schwellenwert ist, wird angenommen, dass sich der Luminanzwert zwischen benachbarten Pixeln signifikant geändert hat. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 registriert die Koordinatenwerte des Pixels als eine Kante. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 führt den oben beschriebenen Prozess für sämtliche Pixel in dem Bild durch.
In Schritt 130 extrahiert die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 einen Weißlinienkandidaten auf der Grundlage der Kanten, die in dem oben beschriebenen Schritt 120 registriert wurden, unter Verwendung einer bekannten Geradlinienextraktionstechnik, beispielsweise eines Hough-Transformationsprozesses oder Ähnlichem. Es können mehrere Weißlinienkandidaten aus einem Bild in einem einzelnen Rahmen extrahiert werden. Wenn mehrere Weißlinienkandidaten erfasst werden, werden zusammengesetzte Linien durch ein bekanntes Musterabbildungsverfahren (Bildverarbeitung) erfasst, und es wird der Fahrstreifen (Verkehrsstreifengrenzen) erfasst.
In Schritt 140 speichert die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Fahrstreifen, der in dem oben beschriebenen Schritt 130 erfasst wurde, in dem RAM, der in der Fahrunterstützungs-ECU 25 vorhanden ist. Wenn andererseits kein Fahrstreifen in dem oben beschriebenen Schritt 130 erfasst wurde, registriert die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Tatsache, dass kein Fahrstreifen erfasst wurde.
Gemäß 2 führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 in Schritt 30 einen Alarmsteuerprozess durch. Der Alarmsteuerprozess wird mit Bezug auf 4 beschrieben. In Schritt 210 der 4 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 auf der Grundlage von Eingangsinformationen von dem Bremsbetätigungsbetragssensor 21 und dem Blinksignalschalter 23, ob der Zustand ein Bremsbetriebszustand oder ein Blinksignalbetriebszustand ist. Bei einem positiven Bestimmungsergebnis (JA) schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 300. Bei einem negativen Bestimmungsergebnis (NEIN) (wenn der Zustand weder der Bremsbetriebszustand noch der Blinksignalbetriebszustand ist), schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 220.
In Schritt 220 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob mindestens eine der folgenden Bedingungen A und B erfüllt ist.

Bedingung A: Der Fahrstreifen wurde in einem der drei unmittelbar vorausgehenden Rahmen erfasst.
Bedingung B: Ein extrapolierter Fahrstreifen (wird später beschrieben) ist festgelegt und die Verarbeitung eines Extrapolationsrahmens (wird später beschrieben) ist noch nicht beendet.

Ein einzelner Rahmen betrifft eine einzelne Ausführung des Fahrunterstützungsprozesses. Der zeitliche Abstand zwischen den Rahmen ist fest (beispielsweise 100 ms).
Wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist (JA, die Bedingung A oder die Bedingung B ist erfüllt), schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 230. Wenn das Ergebnis der Bestimmung negativ ist (NEIN, weder Bedingung A noch Bedingung B ist erfüllt), schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 300.
In Schritt 230 erlangt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Fahrstreifen, der innerhalb der unmittelbar vorausgehenden drei Rahmen erfasst und in dem RAM, der in der Fahrunterstützungs-ECU vorgesehen ist, gespeichert wurde (siehe oben beschriebener Schritt 140). Alternativ erlangt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 einen extrapolierten Fahrstreifen (im Folgenden auch als Fahrstreifen oder Ähnliches bezeichnet), der festgelegt wurde, wie es später beschrieben wird, und der in dem RAM gespeichert wurde, der in der Fahrunterstützungs-ECU 25 vorgesehen ist. Der extrapolierte Fahrstreifen, der erlangt wird, ist jedoch nur derjenige, dessen Extrapolationsrahmen noch nicht vollständig bearbeitet (beendet) ist.
In Schritt 240 berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine vorhergesagte Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 1 auf die folgende Weise. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 7 eingegeben wird, V (m/s) ist, die Gierrate, die von der Gierratenerfassungsvorrichtung 9 eingegeben wird, ω (rad/s) ist, die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 an der derzeitigen Position eine Y-Richtung ist und die Fahrzeugbreitenrichtung eine X-Richtung ist, bewegt sich das Fahrzeug 3 mit 0,1 V in 0,1 Sekunden vorwärts. Während dieser Zeit erhöht sich der Drehwinkel (Winkel der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 in Bezug auf den Fahrspur) um 0,1 ω. Daher wird eine Fahrzeugposition (X(T), Y(T)) nach T Sekunden, wenn die derzeitige Position des Fahrzeugs 3 an dem Ursprung liegt, wie folgt ausgedrückt. X(T) = 0,1 V(sin0,1 ω + sin0,2 ω + ... + sin(T – 0,1)ω) Y(T) = 0,1 V(cos0,1 ω + cos0,2 ω + ... + cos(T – 0,1)ω)
Die oben beschriebene Trajektorie der Fahrzeugposition ist die vorhergesagte Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 3.
In Schritt 250 berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine Abweichungszeit Td auf der Grundlage des Fahrstreifens und Ähnlichem, der in dem oben beschriebenen Schritt 230 erlangt wurde, und der vorhergesagten Fahrtrajektorie, die in dem oben beschriebenen Schritt 240 berechnet wurde. Die Abweichungszeit Td ist die Zeit, die das Fahrzeug 3 benötigt, um von dem Fahrstreifen oder Ähnlichem abzuweichen. Die Abweichungszeit Td ist die Zeitdauer von dem derzeitigen Zeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die vorhergesagte Fahrtrajektorie von dem Fahrstreifen oder Ähnlichem abweicht.
In Schritt 260 erfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Abweichungsrichtung (links oder rechts) des Fahrzeugs 3 in Abhängigkeit davon, ob die vorhergesagte Trajektorie von dem linken oder rechten Fahrstreifen oder Ähnlichem abweicht, wenn die Abweichungszeit Td in dem oben beschriebenen Schritt 250 berechnet wurde.
In Schritt 270 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob das Lenkmoment M, das von der Lenkmomenterfassungsvorrichtung 11 erfasst wird, gleich oder größer als ein im Voraus festgelegter Bezugsschwellenwert Mc ist. Wenn sie bestimmt, dass das Lenkmoment M gleich oder größer als der Bezugsschwellenwert Mc ist, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 300. Wenn sie bestimmt, dass das Lenkmoment M kleiner als der Bezugsschwellenwert Mc ist, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 280.
In Schritt 280 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob die Abweichungszeit Td, die in dem oben beschriebenen Schritt berechnet wurde, gleich oder kleiner als eine im Voraus festgelegte Bezugszeit Tc ist. Wenn sie bestimmt, dass die Abweichungszeit Td gleich oder kleiner als die Bezugszeit Tc ist, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 290. Wenn sie bestimmt, dass die Abweichungszeit Td die Bezugszeit Tc überschreitet, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 300. In Schritt 290 erzeugt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine Fahrunterstützung. Mit anderen Worten, die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 erzeugt einen Summerton unter Verwendung der Summererzeugungsvorrichtung 19. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 übt außerdem ein Lenkmoment auf das Lenkrad in der Richtung entgegengesetzt zu der Abweichungsrichtung, die in dem oben beschriebenen Schritt 260 erfasst wurde, unter Verwendung der Lenkmomenterzeugungsvorrichtung 17 aus. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 beendet dann den Prozess.
In Schritt 290 beendet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Fahrunterstützung. Mit anderen Worten, die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 stoppt den Summerton, der von der Summererzeugungsvorrichtung 19 erzeugt wird, und stellt das Lenkmoment der Lenkmomenterzeugungsvorrichtung 17 auf null ein. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 beendet dann den Prozess.
Gemäß 2 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 in Schritt 40, ob eine Bedingung erfüllt ist, wobei die Bedingung darin besteht, dass kein Fahrstreifen in dem unmittelbar vorausgehenden oben beschriebenen Schritt 20 (in demselben Rahmen) erfasst wurde und ein Fahrstreifen in dem oben beschriebenen Schritt 20 in dem vorherigen Rahmen erfasst wurde (mit anderen Worten ein Zustand, in dem der Fahrstreifen, der erfasst wurde, nicht mehr erfasst wird). Wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv ist (JA), schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 50. Wenn das Ergebnis der Bestimmung negativ ist (NEIN), schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung zum Schritt 60.
In Schritt 50 führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 einen Extrapolationsprozess durch. Der Extrapolationsprozess wird mit Bezug auf 5 beschrieben. In Schritt 310 der 5 erlangt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 Positionsinformationen des Fahrstreifens, der in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen erfasst wurde.
In Schritt 320 erlangt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Winkel des Lenkrads (Fahrzeuginformationen) von der Lenkradwinkelerfassungsvorrichtung 24 und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeuginformationen) von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung 7.
In Schritt 330 berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Abstand (im Folgenden auch als DTLB bezeichnet) in der Fahrzeugbreitenrichtung von einem Reifen (Reifen auf der Seite des Fahrstreifens) an dem Fahrzeug 3 zu dem Fahrstreifen, der in dem oben beschriebenen Schritt 310 erlangt wurde.
In Schritt 340 berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Geschwindigkeit (im Folgenden auch als Quergeschwindigkeit bezeichnet) in der Querrichtung (Fahrzeugbreitenrichtung) des Fahrzeugs 3 aus dem Lenkradwinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit, die in dem oben beschriebenen Schritt 320 erlangt wurden.
In Schritt 350 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den Extrapolationsrahmen auf der Grundlage des DTBL, der in dem oben beschriebenen Schritt 330 berechnet wurde, und der Quergeschwindigkeit, die in dem oben beschriebenen Schritt 340 berechnet wurde. Der Extrapolationsrahmen bezieht sich auf die Anzahl von Rahmen, über die der extrapolierte Fahrstreifen, der in Schritt 380 festgelegt wurde, wie es später beschrieben wird, aufrechterhalten wird (die Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird). Wenn der DTBL und die Quergeschwindigkeit in den ROM, der in der Fahrunterstützungs-ECU 25 vorgesehen ist, eingegeben werden, ist ein Kennlinienfeld zum Ausgeben eines Extrapolationsrahmens, der diesem entspricht, gespeichert. Der Extrapolationsrahmen wird unter Verwendung des Kennlinienfelds bestimmt. Der Extrapolationsrahmen ist derart festgelegt, dass er bei derselben Quergeschwindigkeit kürzer ist, wenn der DTBL kürzer ist. Außerdem ist der Extrapolationsrahmen bei derselben DTBL-Bedingung kürzer, wenn die Quergeschwindigkeit höher ist.
In Schritt 360 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob der Extrapolationsrahmen, der in dem oben beschriebenen Schritt 350 bestimmt wurde, innerhalb eines im Voraus festgelegten oberen Grenzwerts (beispielsweise 10) liegt. Wenn sie bestimmt, dass der Extrapolationsrahmen innerhalb des oberen Grenzwerts liegt, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 380. Wenn sie bestimmt, dass der Extrapolationsrahmen den oberen Grenzwert überschreitet, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 370.
In Schritt 370 legt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den oberen Grenzwert, der in dem oben beschriebenen Schritt 360 verwendet wurde, anstelle des Werts, der in dem oben beschriebenen Schritt 350 bestimmt wurde, als den Extrapolationsrahmen fest.
In Schritt 380 legt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 den extrapolierten Fahrstreifen fest. Wie es in den 7(a) und 7(b) und den 8(a) und 8(b) gezeigt ist, ist ein extrapolierter Fahrstreifen 103 ein virtueller Fahrstreifen, der durch Extrapolieren eines Fahrstreifens 101, der in dem oben beschriebenen Schritt 310 erlangt wurde, ausgebildet wird. Wenn der Fahrstreifen 101, der in dem oben beschriebenen Schritt 310 erlangt wurde, eine gerade Linie ist, wird eine gerade Linie, die eine Erweiterung des Fahrstreifens in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 ist, zu dem extrapolierten Fahrstreifen 103. Wenn der Fahrstreifen 101, der in dem oben beschriebenen Schritt 310 erlangt wurde, eine Kurve ist, wird eine Kurve, die eine Erweiterung des Fahrstreifens mit derselben Krümmung in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 ist, zu dem extrapolierten Fahrstreifen 103. Außerdem kann der extrapolierte Fahrstreifen 103 unabhängig von der Gestalt des Fahrstreifens 101 eine gerade Linie sein.
Der extrapolierte Fahrstreifen, der festgelegt wurde, wird nur für die Dauer des Extrapolationsrahmens, der in Schritt 350 oder Schritt 370 bestimmt wurde, aufrechterhalten. Wie es in den 7(a) und 7(b) gezeigt ist, ist der Extrapolationsrahmen bei derselben Quergeschwindigkeit kürzer, wenn der DTBL kürzer ist. Außerdem ist, wie es in den 8(a) und 8(b) gezeigt ist, der Extrapolationsrahmen bei derselben DTBL-Bedingung kürzer, wenn die Quergeschwindigkeit höher ist.
Gemäß 2 führt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 in Schritt 60 einen Anzeigeprozess durch. Der Anzeigeprozess wird mit Bezug auf 6 beschrieben. In Schritt 410 der 6 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob der Fahrstreifen in dem unmittelbar vorausgehenden oben beschriebenen Schritt 20 (in demselben Rahmen) erfasst wurde. Wenn sie bestimmt, dass der Fahrstreifen erfasst wurde, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 420. Wenn sie bestimmt, dass der Fahrstreifen nicht erfasst wurde, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 430.
In Schritt 430 bestimmt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1, ob ein extrapolierter Fahrstreifen in der Vergangenheit festgelegt wurde (in dem vorausgehenden oder noch früheren Rahmen) und ob der Extrapolationsrahmen derzeit nicht vollständig verarbeitet bzw. beendet ist. Wenn sie bestimmt, dass der Extrapolationsrahmen nicht vollständig verarbeitet ist, schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 420. Ansonsten schreitet die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 zum Schritt 440.
In Schritt 420 zeigt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine Anzeige α, die in 9(b) gezeigt ist, in der Anzeigevorrichtung 15 an. Die Anzeige gibt an, dass der Fahrstreifen erfasst wurde oder der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wurde. In Schritt 440 zeigt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine Anzeige β, die in 9(a) gezeigt ist, in der Anzeigevorrichtung 15 an. Die Anzeige gibt an, dass kein Fahrstreifen erfasst wurde und kein extrapolierter Fahrstreifen festgelegt wurde. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 beendet dann den Fahrunterstützungsprozess.
Wirkungen

(1) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 bestimmt den Extrapolationsrahmen auf der Grundlage des DTBL und der Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs 3. Daher kann der Extrapolationsrahmen auf einen geeigneten Wert festgelegt werden. In der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 wird der Extrapolationsrahmen beispielsweise als kurz festgelegt, wenn der DTBL kurz ist oder die Quergeschwindigkeit hoch ist (wenn die Ausführung des Fahrunterstützungsprozesses, der im Wesentlichen unnötig ist, auftritt, wenn der extrapolierte Fahrstreifen verwendet wird). Daher kann in einem Zustand, in dem der Fahrstreifen nicht erfasst werden kann, eine unnötige Ausführung des Fahrunterstützungsprozesses verhindert werden.

Außerdem wird in der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 der Extrapolationsrahmen als lang festgelegt, wenn der DTBL groß ist oder die Quergeschwindigkeit niedrig ist (wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass der Fahrunterstützungsprozess geeignet durchgeführt werden kann). Daher kann ein geeigneter Fahrunterstützungsprozess während einer langen Zeitdauer sogar in einem Zustand durchgeführt werden, in dem kein Fahrstreifen erfasst werden kann.

(2) Sogar wenn der Fahrstreifen nicht erfasst wird, zeigt die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Anzeige α auf eine ähnliche Weise an, als würde der Fahrstreifen erfasst werden, während der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt ist. Daher verbleibt beispielsweise sogar dann, wenn eine kurze Zeitdauer, während der der Fahrstreifen nicht erfasst wird, in einem Zustand auftritt, in dem der Fahrstreifen grundsätzlich erfasst werden kann, die Anzeige in der Anzeigevorrichtung 15 bei der Anzeige α. Daher ändert sich die Anzeige in der Anzeigevorrichtung 15 nicht in kurzen Zyklen. Der Nutzer hat daher kein unangenehmes Gefühl.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es muss nicht gesagt werden, dass verschiedene Ausführungsformen möglich sind, ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Kamera kann beispielsweise eine Seiten- oder Rückkamera zusätzlich zu der vorderen Kamera sein.
In dem oben beschriebenen Schritt 290 kann die Fahrunterstützung beispielsweise aus der Erzeugung des Summertons mittels der Summererzeugungsvorrichtung 19 oder der Erzeugung des Lenkmoments mittels der Lenkmomenterzeugungsvorrichtung 17 bestehen.
Außerdem kann in dem oben beschriebenen Schritt 340 die Krümmung des Fahrstreifens, der in dem oben beschriebenen Schritt 130 erfasst wurde, berechnet werden. Es kann die Quergeschwindigkeit aus der Krümmung und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 berechnet werden.
Außerdem kann in dem oben beschriebenen Schritt 350 der Extrapolationsrahmen auf der Grundlage entweder des DTBL oder der Quergeschwindigkeit bestimmt werden.
Außerdem kann anstelle des DTBL der Abstand zwischen einer vorbestimmten Position an dem Fahrzeug 3 (beispielsweise der Mittenposition in der Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugs 3, der Fahrerposition oder einem Endabschnitt der Karosserie in der linken oder rechten Richtung) und dem Fahrstreifen verwendet werden.
Außerdem können in dem oben beschriebenen Schritt 380 anstelle nur des Fahrstreifens, der in dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen erfasst wurde, mehrere Fahrstreifen, die in mehreren vorherigen Rahmen (beispielsweise von dem n-ten vorherigen Rahmen bis zu dem unmittelbar vorausgehenden Rahmen) erfasst werden, extrapoliert werden. Der extrapolierte Fahrstreifen kann dadurch festgelegt werden. Für oben genanntes n gilt n = 2, 3, 4, 5, 6, ....
Außerdem können in dem Fahrunterstützungsprozess der Fahrstreifenerfassungsprozess (oben beschriebener Schritt 20) und der Extrapolationsprozess (oben beschriebener Schritt 50) separat für den Fahrstreifen auf der linken Seite des Fahrzeugs 3 und den Fahrstreifen auf der rechten Seite durchgeführt werden. Alternativ können der Fahrstreifenerfassungsprozess und der Extrapolationsprozess nur für einen der Fahrstreifen durchgeführt werden. Außerdem kann in dem Anzeigeprozess (oben beschriebener Schritt 60) ein Erfasst-Zustand/Nichterfasst-Zustand jeweils für den linken und rechten Fahrstreifen angezeigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrunterstützungsvorrichtung
3: Fahrzeug
5: Kamera
7: Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung
9: Giererfassungsvorrichtung
11: Lenkmomenterfassungsvorrichtung
13: LDW/LKA-Schalter
15: Anzeigevorrichtung
17: Lenkmomenterzeugungsvorrichtung
19: Summererzeugungsvorrichtung
21: Bremsbetätigungsbetragssensor
23: Blinksignalschalter
24: Lenkradwinkelerfassungsvorrichtung
25: Fahrunterstützungs-ECU
101: Fahrstreifen
103: extrapolierter Fahrstreifen

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung (1), die eine Fahrt eines Fahrzeugs (3) unterstützt, das auf einer Straße fährt, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung aufweist: eine Fahrstreifenerfassungseinrichtung (5, 25) zum Erfassen eines Fahrstreifens auf der Straße; eine Extrapolationseinrichtung (25) zum Festlegen eines extrapolierten Fahrstreifens, der durch Extrapolieren eines zuvor erfassten Fahrstreifens ausgebildet wird, wenn der Fahrstreifen von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung nicht erfasst werden kann; eine Extrapolationszeitbestimmungseinrichtung (25) zum Bestimmen einer Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs; eine Abweichungsbestimmungseinrichtung (25) zum Bestimmen, ob das Fahrzeug innerhalb einer im Voraus festgelegten Zeit von dem Fahrstreifen, der von der Fahrstreifenerfassungseinrichtung erfasst wird, oder dem extrapolierten Fahrstreifen, der von der Extrapolationseinrichtung festgelegt wird, abweichen wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Extrapolationseinrichtung den Fahrstreifen, der unmittelbar zuvor erfasst wurde, extrapoliert und den extrapolierten Fahrstreifen festlegt, wenn ein Zustand, in dem der Fahrstreifen erfasst wird, sich in einen Zustand ändert, in dem der Fahrstreifen nicht erfasst wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die aufweist: eine Anzeigeeinrichtung (15) zum Durchführen einer vorbestimmten Anzeige, wenn die Fahrstreifenerfassungseinrichtung den Fahrstreifen erfasst oder der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die aufweist: eine Alarmeinrichtung zum Erzeugen eines Alarms, wenn die Abweichungsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass eine Abweichung von dem Fahrstreifen auftreten wird.
Fahrunterstützungsverfahren (1), das eine Fahrt eines Fahrzeugs (3) unterstützt, das auf einer Straße fährt, wobei das Fahrunterstützungsverfahren aufweist: Versuchen, einen Fahrstreifen zu erfassen; Festlegen eines extrapolierten Fahrstreifens, der durch Extrapolieren eines zuvor erfassten Fahrstreifens ausgebildet wird, wenn der Fahrstreifen nicht erfasst werden kann; Bestimmen einer Zeitdauer, für die der extrapolierte Fahrstreifen festgelegt wird, auf der Grundlage eines Abstands zwischen dem zuvor erfassten Fahrstreifen und dem Fahrzeug und/oder einer Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs; und Bestimmen, ob das Fahrzeug innerhalb einer im Voraus festgelegten Bezugszeit von dem erfassten Fahrstreifen oder dem extrapolierten Fahrstreifen abweichen wird.