DE112019007553T5

DE112019007553T5 - Fahrspurform-Erkennungssystem und Fahrspurform-Erkennungsverfahren

Info

Publication number: DE112019007553T5
Application number: DE112019007553.5T
Authority: DE
Inventors: Toshihide Satake; Fumiaki Takagi; Yuji Shimizu; Kazuhiro Nishiwaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2022-05-12
Also published as: CN114127826B; JP7076646B2; WO2021009894A1; JPWO2021009894A1; US11938946B2; US20220212673A1; CN114127826A

Abstract

Um ein Fahrspurform-Erkennungssystem und ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren bereitzustellen, die einen Wirkbereich der angenäherten Kurve entsprechend der Fahrspurform bestimmen können. Ein Fahrspurform-Erkennungssystem und ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren erfassen relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor einem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug; berechnen eine Kurve, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten mit Bezug auf das eigene Fahrzeug annähert; und vergleichen, wenn eine Vielzahl von Kurven berechnet ist, Formen einer Vielzahl von Kurven miteinander und bestimmen die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einem Wirkbereich der Kurven.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrspurform-Erkennungssystem und ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren.
HINTERGRUND
Seit kurzem wird die Vorrichtung beliebt, die die Fahrspurform, wo das eigene Fahrzeug fährt, erkennt und die erkannte Form nutzt.
Die erkannte Fahrspurform wird zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines Objekts, das vor der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs existiert, verwendet. Zum Beispiel wird in der folgenden Distanzsteuerung, die eine folgende Distanz mit dem vorausfahrenden Fahrzeug angemessen hält, die erkannte Fahrspurform zum angemessenen Auswählen des vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet. In dem System zum Reduzieren von Kollisionsschäden, das eine Warnung oder ein automatisches Bremsen durchführt, wenn ein Objekt, das eine Kollision verursachen kann, vor dem eigenen Fahrzeug existiert, wird die erkannte Fahrspurform zum Wählen eines Objekts, das eine Kollision verursachen kann, verwendet (zum Beispiel PLT 1).
In dem System zum Verhindern des Fahrspurverlassens, das verhindert, dass das eigene Fahrzeug von der Fahrspur abweicht, wird die erkannte Fahrspurform zum Antizipieren einer Fahrspurabweichung verwendet (zum Beispiel PLT 2), oder wird für die Bestimmung der automatischen Lenkmenge verwendet.
Als Mittel zum Erkennen der Fahrspurform ist das Verfahren zum Annähern der rechten und linken weißen Linien durch eine gerade Linie oder ein Polynom unter Verwendung des Bildverarbeitungsergebnisses des durch die Kamera aufgenommenen Fahrspurbilds bekannt (zum Beispiel PLT 3 und PLT 4).
REFERENZLISTE
Patentschriften

PLT 1: JP 2016-134093 A
PLT 2: JP 2015-189411 A
PLT 3: JP 2003-157499 A
PLT 4: JP 2012-22574 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
In der konventionellen Fahrspurform-Erkennungsvorrichtung ist es nicht klar, wie weit die durch die Kurve angenäherte Fahrspurform mit der tatsächlichen Fahrspurform mit hoher Genauigkeit übereinstimmt (das heißt der Wirkbereich der angenäherten Kurve).
Auf der anderen Seite ist es erwünscht, die Kurve zu verwenden, die sich der Fahrspurform bis zu einer entfernten Stelle so weit wie möglich annähert. Wenn die Genauigkeit der angenäherten Kurve mit Bezug auf die tatsächliche Fahrspurform jedoch niedrig ist, falls die angenäherte Kurve bis zur entfernten Stelle zu weit verglichen mit der Genauigkeit verwendet wird, kann das vorausfahrende Fahrzeug oder das Objekt fälschlicherweise ausgewählt werden.
Somit ist es erwünscht, ein Fahrspurform-Erkennungssystem und ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren bereitzustellen, die einen Wirkbereich der angenäherten Kurve entsprechend der Fahrspurform bestimmen können.
Lösung zum Problem
Ein Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung, einschließlich:

einer Markierungsobjekt-Erfassungseinheit, die relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor einem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst;
einer angenäherten Kurvenberechnungseinheit, die eine Kurve berechnet, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert; und
einer Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit, die, wenn eine Vielzahl der Kurven berechnet ist, Formen der Vielzahl von Kurven miteinander vergleicht und die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einem Wirkbereich der Kurven bestimmt.

Ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, einschließlich:

eines Markierungsobjekt-Erfassungsschritts, der relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor einem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst;
eines angenäherten Kurvenberechnungsschritts, der eine Kurve berechnet, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert; und
eines Kurven-Wirkbereichsbestimmungsschritts, der, wenn eine Vielzahl der Kurven berechnet ist, Formen der Vielzahl von Kurven miteinander vergleicht und die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einem Wirkbereich der Kurven bestimmt.

Vorteil der Erfindung
Gemäß dem Fahrspurform-Erkennungssystem und dem Fahrspurform-Erkennungsverfahren der vorliegenden Offenbarung, durch Vergleichen der Formen einer Vielzahl von Kurven miteinander, kann bestimmt werden, ob jede Kurve der Fahrspurform entspricht. Auch wenn zwei Kurven der Fahrspurform in dem Bereich entspricht, in dem die Information über die relativen Positionen, die für eine Annäherung verwendet werden, existiert, falls die Kurven von der Fahrspurform in dem Bereich abweichen, in dem die Information über die relativen Positionen, die für eine Annäherung verwendet wird, nicht existiert, entsprechen die Formen von zwei Kurven nicht miteinander. Gemäß der obigen Konfiguration, durch Vergleichen der Formen einer Vielzahl von Kurven miteinander, kann der Wirkbereich jeder Kurve entsprechend der Fahrspurform bestimmt werden.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Fahrspurform-Erkennungssystems gemäß Ausführungsform 1;
2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
3 ist eine Figur zum Erklären des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems gemäß Ausführungsform 1;
4 ist eine Figur zum Erklären der angenäherten Kurvenberechnungsverarbeitung und der Kurven-Wirkbereichsbestimmungsverarbeitung gemäß Ausführungsform 1;
5 ist eine Figur zum Erklären der Auswahlverarbeitung zweier Kurven entsprechend der Fahrspurform gemäß Ausführungsform 1;
6 ist eine Figur zum Erklären der Bestimmungsverarbeitung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite auf der entfernten Seite gemäß Ausführungsform 1;
7 ist eine Figur zum Erklären der angenäherten Kurvenberechnungsverarbeitung und der Kurven-Wirkbereichsbestimmungsverarbeitung gemäß Ausführungsform 1;
8 ist eine Figur zum Erklären der Bestimmungsverarbeitung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite auf der näheren Seite gemäß Ausführungsform 1;
9 ist eine Figur zum Erklären der Bestimmungsverarbeitung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz auf der entfernten Seite gemäß Ausführungsform 1;
10 ist eine Figur zum Erklären der Bestimmungsverarbeitung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz auf der näheren Seite gemäß Ausführungsform 1;
11 ist ein Flussdiagramm zum Erklären einer Verarbeitung gemäß Ausführungsform 1;
12 ist ein Flussdiagramm zum Erklären der Auswahlverarbeitung zweier Kurven entsprechend der Fahrspurform gemäß Ausführungsform 2;
13 ist eine Figur zum Erklären der angenäherten Kurvenberechnungsverarbeitung und der Kurven-Wirkbereichsbestimmungsverarbeitung gemäß Ausführungsform 2; und
14 ist eine Figur zum Erklären der Auswahlverarbeitung zweier Kurven entsprechend der Fahrspurform gemäß Ausführungsform 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1. Ausführungsform 1
Ein Fahrspurform-Erkennungssystem und ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 werden mit Bezug auf die Figuren erklärt. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm des Fahrspurform-Erkennungssystems. Das Fahrspurform-Erkennungssystem ist mit Verarbeitungseinheiten bereitgestellt, wie beispielsweise einer Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1, einer angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2, einer Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 und einer Fahrzeugsteuereinheit 4.
1.1 Informationsverarbeitungsvorrichtung
In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Verarbeitungseinheit 1 bis 4 des Fahrspurform-Erkennungssystems in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 30 bereitgestellt und durch Verarbeitungsschaltungen realisiert, die in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 30 bereitgestellt sind. Insbesondere, wie in 2 gezeigt, ist das Fahrspurform-Erkennungssystem, als Verarbeitungsschaltungen, mit einem arithmetischen Prozessor (Computer) 90, wie beispielsweise einer CPU (Zentrale Recheneinheit), Speichervorrichtungen 91, die Daten mit dem arithmetischen Prozessor 90 austauschen, einer Eingabe- und Ausgabeschaltung 92, die Signale zwischen dem arithmetischen Prozessor 90 und der externen Vorrichtung ein- und ausgibt, und dergleichen bereitgestellt.
Als arithmetischen Prozessor 90 können DSP (digitaler Signalprozessor), ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), IC (integrierter Schaltkreis), FPGA (feldprogrammierbares Gate-Array), verschiedene Arten von logischen Schaltungen, verschiedene Arten von Signalverarbeitungsschaltungen und dergleichen bereitgestellt werden. Als arithmetischen Prozessor 90 können eine Vielzahl der gleichen Arten oder von verschiedenen Arten bereitgestellt werden und jede Verarbeitung kann gemeinsam genutzt und ausgeführt werden. Als die Speichervorrichtung 91 werden RAM (Direktzugriffsspeicher), ROM (Nur-Lese-Speicher), Flash-Speicher und dergleichen bereitgestellt. Die Eingabe- und Ausgabeschaltung 92 ist mit einer Kommunikationsschaltung, einem A/D-Wandler, einer Treiberschaltung und dergleichen bereitgestellt. Als die externe Vorrichtung werden eine Frontüberwachungsvorrichtung 9, eine Fahrzeugsteuervorrichtung 10, eine Führungsvorrichtung 11 und dergleichen bereitgestellt.
Dann führt der arithmetische Prozessor 90 Softwareelemente (Programme) aus, die in der Speichervorrichtung 91 gespeichert sind, wie beispielsweise ein ROM, und arbeitet mit anderen Hardware-Vorrichtungen zusammen, wie beispielsweise der Speichervorrichtungen 91, der Eingabe- und Ausgabeschaltung 92 und der externen Vorrichtung, sodass die jeweiligen Funktionen der Verarbeitungseinheiten 1 bis 4, die in der Informationsverarbeitungsvorrichtung 30 bereitgestellt sind, realisiert werden. Einstellungsdatenelemente, wie beispielsweise jeder Grenzwert und ein erlaubter Breitenbereich, die in den Verarbeitungseinheiten 1 bis 4 zu verwenden sind, werden, als Teil von Softwareelementen (Programmen), in der Speichervorrichtung 91, wie beispielsweise ROM, gespeichert.
1-2. Frontüberwachungsvorrichtung 9
Die Frontüberwachungsvorrichtung 9 ist eine Vorrichtung, die eine Information über Markierungen oder Objekten erfasst, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren. In der vorliegenden Ausführungsform werden, als die Frontüberwachungsvorrichtung 9, eine oder mehrere einer Kamera, eines Radars und dergleichen verwendet. Als Kamera werden eine optische Kamera, wie beispielsweise eine monokulare Kamera oder eine Stereokamera, verwendet. Als Radar werden ein Millimeterwellenradar, ein Laserradar (LiDAR (Light Detection and Ranging)), ein Ultraschallradar oder dergleichen verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform ist es insbesondere konfiguriert, dass das Vordere des eigenen Fahrzeugs überwacht wird, und eine Frontkamera, die das Vordere des eigenen Fahrzeugs abbildet, und ein Frontradar, das Funkwellen auf die Vorderseite des eigenen Fahrzeugs abstrahlt, werden bereitgestellt. Die Art, die Anzahl und die Anordnung einer Kamera und eines Radars können beliebig gesetzt werden.
1-3. Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1
Die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 erfasst relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug. Die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 erfasst die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren, und erfasst die relativen Positionen der Markierungen oder der Objekte mit Bezug auf das eigene Fahrzeug, basierend auf dem von der Frontüberwachungsvorrichtung 9 übertragenen Signal.
Falls die Kamera zum Beispiel als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, führt die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 eine Bilderkennungsverarbeitung auf die durch die Kamera aufgenommenen Bilddaten durch, erfasst die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren, und erfasst die relativen Positionen der Markierungen oder der Objekte mit Bezug auf das eigene Fahrzeug. Verschiedene Arten von bekannten Verfahren werden für die Bilderkennungsverarbeitung verwendet.
Falls der Millimeterwellenradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren, und erfasst die relativen Positionen der Objekte mit Bezug auf das eigene Fahrzeug, basierend auf der Erfassungsinformation des Millimeterwellenradars.
Falls der Laserradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren, und erfasst die relativen Positionen der Markierungen oder der Objekte mit Bezug auf das eigene Fahrzeug, basierend auf der Erfassungsinformation des Laserradars.
Falls eine Vielzahl der Frontüberwachungsvorrichtungen 9 bereitgestellt sind, kann die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Erfassungsinformation über die Markierungen oder die Objekte durch die Vielzahl von Frontüberwachungsvorrichtungen 9 integrieren, um die Markierungen oder die Objekte vor dem eigenen Fahrzeug zu erfassen, und die relativen Positionen der Markierungen oder der Objekte erfassen.
Dann bestimmt die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, als eine Gruppe. Zum Beispiel werden Markierungen oder Objekte, die sich kontinuierlich in Richtung der Vorderseite des eigenen Fahrzeugs erstrecken, oder eine Vielzahl von Markierungen oder Objekten, die in einer Linie mit Intervallen in Richtung der Vorderseite des eigenen Fahrzeugs angeordnet sind, als eine Gruppe bestimmt. Verschiedene Arten von bekannten Verfahren werden für diese Bestimmung verwendet.
Falls zum Beispiel die optische Kamera als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 eine Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, durch die Bilderkennungsverarbeitung und erfasst die relativen Positionen jedes Teils der Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen. In den Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen ist eine weiße Linie einer durchgezogenen Linie oder einer gestrichelten Linie beinhaltet. In der weißen Linie sind andere Farben als weiß, zum Beispiel eine gelbe Linie und dergleichen, beinhaltet. Die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 kann eine Reihe von Straßenrandobjekten, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, durch die Bilderkennungsverarbeitung erfassen. In den Straßenrandobjekten sind eine Leitplanke, ein Mittelpfosten, eine Führungssäule, eine Bordsteinkante, eine Wand, ein straßenseitiger Baum und dergleichen beinhaltet.
Falls zum Beispiel der Millimeterwellenradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 eine Reihe von Straßenrandobjekten, die vor dem eigenen Auto kontinuierlich angeordnet sind, und erfasst die relative Position jedes Teils der Reihe von Straßenrandobjekten, basierend auf dem Erfassungsergebnis der Objekte durch den Millimeterwellenradar.
Falls zum Beispiel der Laserradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 bereitgestellt ist, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 eine Reihe von Straßenrandobjekten oder Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, und erfasst die relative Position jedes Teils der Reihe von Straßenrandobjekten oder Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen, basierend auf dem Erfassungsergebnis des Objekts durch den Laserradar. In der Erfassungsinformation des Laserradars ist auch die Information über die Helligkeit von reflektiertem Licht, das von dem Objekt reflektiert wird, beinhaltet und die Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen werden von der Differenz der Helligkeit erfasst.
Wie zum Beispiel in 3 gezeigt, ist die relative Position der Markierung oder des Objekts mit Bezug auf das eigene Fahrzeug eine Positionsinformation in einem Koordinatensystem (nachfolgend als eigenes Fahrzeugkoordinatensystem bezeichnet), in dem die Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs als die erste Achse X gesetzt ist und die Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs als die zweite Achse Y gesetzt ist. Die Vorderseite in der Vorder- und Rückrichtung X ist positiv und die Rückseite ist negativ. Die rechte Seite in der Rechts- und Linksrichtung Y ist positiv und die Linksrichtung ist negativ. Der Ursprung des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems ist auf den rechten und linken Mittelpunkt in dem vorderen Ende des eigenen Fahrzeugs gesetzt. Wie in 3 gezeigt, wird die relative Position (X, Y) der Markierung oder des Objekts in dem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem erfasst. Die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 erfasst die relative Position jedes Teils der Reihe von Markierungen oder Objekten.
Die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 erfasst die relative Position des Objekts vor dem eigenen Fahrzeug, das nicht als die Reihe von Markierungen oder Objekten bestimmt ist. In dem vorderen Objekt ist ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein Hindernis und dergleichen beinhaltet.
1-4. Angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2
Die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 berechnet eine Kurve, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2, als die Kurve, ein Polynom, in dem eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine unabhängige Variable gesetzt ist und eine Position Y in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine abhängige Variable gesetzt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kurve ein Polynom dritter Ordnung, wie in der nächsten Gleichung gezeigt. $Y = C 0 + C 1 \times X + C 2 \times X^{2} + C 3 \times X^{3}$
Da die Fahrspur durch eine gerade Linie, einem Übergangsbereich und einem Kreisbogen gemäß Gesetz und Verordnung, wie beispielsweise Straßenbauverordnung, konfiguriert ist, kann sie mit hoher Genauigkeit durch das Polynom dritter Ordnung angenähert werden.
Die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 berechnet die Kurve für jede der Reihe von Markierungen oder Objekten. Die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 nähert die relativen Positionen von jeweiligen Teilen der einen Reihe von Markierungen oder Objekten zum Polynom durch die Methode der kleinsten Quadrate und dergleichen an. Jeder Ordnungskoeffizient C0, C1, C2, C3 des Polynoms werden durch die Methode der kleinsten Quadrate und dergleichen berechnet.
Falls die optische Kamera als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 verwendet wird, berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 die Kurve für jede der Reihen von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen. Falls der Millimeterwellenradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 verwendet wird, berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 die Kurve für jede der Reihen von Straßenrandobjekten. Falls der Millimeterwellenradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 verwendet wird, berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 die Kurve für jede der Reihen von Straßenrandobjekten oder der Reihen von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen.
4 zeigt ein Beispiel, falls die optische Kamera als die Frontüberwachungsvorrichtung 9 verwendet wird. Als die Reihe von Markierungen wird eine weiße Linie 20 einer durchgezogenen Linie, die sich in Richtung der Vorderseite auf der linken Seite des eigenen Fahrzeugs erstreckt, erfasst und wird eine weiße Linie 21 einer gestrichelten Linie, die sich in Richtung der Vorderseite auf der rechten Seite des eigenen Fahrzeugs erstreckt, erfasst. Zu jedem Teil der weißen Linie einer durchgestrichenen Linie auf der linken Seite werden die relativen Positionen mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst. Zu jedem Teil der weißen Linie einer gestrichelten Linie auf der rechten Seite werden die relativen Positionen mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst.
Die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 berechnet ein Polynom 22 dritter Ordnung (jeden Ordnungskoeffizient C0L, C1L, C2L, C3L), das die weiße Linie 20 einer durchgezogenen Linie auf der linken Seite annähert, wie in der Gleichung (2) gezeigt, und berechnet ein Polynom 23 dritter Ordnung (jeden Ordnungskoeffizient C0R, C1R, C2R, C3R), das die weiße Linie 21 einer gestrichelten Linie auf der rechten Seite annähert, wie in der Gleichung (3) gezeigt. $Y = C 0 L + C 1 L \times X + C 2 L \times X^{2} + C 3 L \times X^{3}$
$Y = C 0 R + C 1 R \times X + C 2 R \times X^{2} + C 3 R \times X^{3}$
1-5. Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3
<Problem einer angenäherten Kurve>
In der erfassten Reihe von Markierungen oder Objekten kann eines beinhaltet sein, was der Fahrspurform vor dem eigenen Fahrzeug nicht entspricht. Falls die erfasste Reihe von Markierungen oder Objekten der Fahrspurform vor dem eigenen Fahrzeug entspricht, in einem Bereich (nachfolgend auch als ein Bereich einer Interpolation bezeichnet), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, existiert, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die relativen Positionen, die unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet werden, der Fahrspurform entsprechen. Jedoch, in einem Bereich (nachfolgend auch als ein Bereich einer Extrapolation bezeichnet), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, nicht existiert, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die relativen Positionen, die unter Verwendung der angenäherten Kurve berechnet werden, von der Fahrspurform abweichen. Dementsprechend ist es erwünscht, zu bestimmen, ob die angenäherte Kurve der Fahrspurform entspricht, und einen Bereich zu bestimmen, wo die angenäherte Kurve der Fahrspurform entspricht.
<Vergleich von Kurven miteinander>
Dann, wenn eine Vielzahl von Reihen von Markierungen oder Objekten erfasst wird und eine Vielzahl von Kurven berechnet wird, vergleicht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 Formen der Vielzahl von Kurven miteinander und bestimmt die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einen Wirkbereich der Kurven.
Wenn zum Beispiel zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen, entsprechen sich die Formen der zwei Kurven gegenseitig. Gemäß der obigen Konfiguration, durch Vergleichen der Formen einer Vielzahl von Kurven miteinander, kann bestimmt werden, ob jede Kurve der Fahrspurform entspricht. Auch wenn zwei Kurven der Fahrspurform in dem Bereich von Interpolation entsprechen, falls die Kurve von der Fahrspur in dem Bereich von Extrapolation abweicht, entsprechen sich die Formen von zwei Kurven nicht gegenseitig. Gemäß der obigen Konfiguration, durch Vergleichen der Formen einer Vielzahl von Kurven miteinander, kann der Wirkbereich jeder Kurve entsprechend der Fahrspurform bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie im Folgenden erklärt, vergleicht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Formen einer Vielzahl von Kurven in dem Bereich von Interpolation miteinander und bestimmt die Kurven, die der Fahrspurform entsprechen; und auch den Bereich von Extrapolation beinhaltend, bestimmt den Wirkbereich der Kurven, die der Fahrspurform entsprechen.
1-5-1. Bestimmung von zwei Kurven, die einer Fahrspurbreite entsprechen
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 setzt eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven. Außerdem, in einem überlappenden Bereich RXO in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihen von Markierungen oder Objekten, verwendet für jede Annäherung der zwei Kurven, angeordnet sind, zwischen den zwei Kurven überlappt, berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Breite W zwischen den zwei Kurven in der Rechts- und Linksrichtung.
Wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von einem vorab gesetzten erlaubten Breitenbereich RWP, der der Fahrspurbreite entspricht, abweicht, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die zwei Kurven keine Kombination sind, die der Fahrspurform entspricht. Außerdem, wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP fällt, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen.
Wenn zwei Kurven der linken Kante und der rechten Kante der Fahrspur entsprechen, mindestens in dem Bereich von Interpolation, entspricht die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von zwei Kurven der Fahrspurbreite. Gemäß der obigen Konfiguration, in dem Bereich (der Bereich von Interpolation), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, existiert, wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von zwei Kurven innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP, der der Fahrspurbreite entspricht, fällt, kann bestimmt werden, dass die zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen; und wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von dem erlaubten Breitenbereich RWP abweicht, kann bestimmt werden, dass die zwei Kurven nicht die Kombination sind, die der Fahrspurform entspricht.
Zum Beispiel in dem in 4 gezeigten Beispiel, da zwei Kurven einer linksseitigen Kurve 22 und einer rechtsseitigen Kurve 23 berechnet werden, werden diese zwei Kurven als die Kombination für eine Bestimmung gesetzt. Wenn drei oder mehr Kurven berechnet werden, wird eine Vielzahl von Kombinationen von zwei Kurven gesetzt (zum Beispiel einstellbare Anzahl) und es wird für jede Kombination von zwei Kurven bestimmt, ob sie der Fahrspurform entspricht. Eine Kurve wird einer nach der anderen von den linksseitigen Kurven des eigenen Fahrzeugs ausgewählt und eine Kurve wird einer nach der anderen von den rechtsseitigen Kurven ausgewählt; und die Kombinationen von zwei Kurven können gesetzt werden.
Dann, in dem Beispiel von 4, wird der Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X der relativen Positionen der linksseitigen weißen Linie 20 einer durchgezogenen Linie, die für Annäherung der linksseitigen Kurve 22 verwendet wird, ein Bereich von der nächsten Position XminL am nächsten zum eigenen Fahrzeug zur entferntesten Position XmaxL am entferntesten zum eigenen Fahrzeug. Der Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X der relativen Positionen der rechtsseitigen weißen Linie 21 einer gestrichelten Linie, die für Annäherung der rechtsseitigen Kurve 22 verwendet wird, wird ein Bereich von der nächsten Position XminR am nächsten zum eigenen Fahrzeug zur entferntesten Position XmaxR am entferntesten zum eigenen Fahrzeug. Der überlappende Bereich RXO, der zwischen dem linksseitigen Bereich von der nächsten Position XminL zur entferntesten Position XmaxL und dem rechtsseitigen Bereich von der nächsten Position XminR zur entferntesten Position XmaxR überlappt, wird ein Bereich von der nächsten Position XminR einer rechten Seite zur entferntesten Position XmaxR einer rechten Seite.
Dann, wie in 5 gezeigt, erhöht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung um ein Schrittintervall ΔX von der nächsten Position XminR einer rechten Seite zur entferntesten Position XmaxR einer rechten Seite; und an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung, berechnet sie die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen der linksseitigen Kurve 22 und der rechtsseitigen Kurve 23 unter Verwendung der nächsten Gleichung, und bestimmt, ob die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP fällt. $W = (C 0 R - C 0 L) + (C 1 R - C 1 L) \times X + (C 2 R - C 2 L) \times X^{2} + (C 3 R - C 3 L) \times X^{3}$
Der erlaubte Breitenbereich RWP wird auf einen Bereich von der unteren Grenze der erlaubten Breite Wmin zu der oberen Grenze der erlaubten Breite Wmax gesetzt. Die untere Grenze der erlaubten Breite Wmin und die obere Grenze der erlaubten Breite Wmax werden zum Beispiel entsprechend dem Variationsbereich einer allgemeinen Fahrspurbreite oder Spezifikation einer Fahrspurbreite gesetzt.
In dem Beispiel von 4 und 5 fällt die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP über den gesamten überlappenden Bereich RXO. Dementsprechend bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die linksseitige Kurve 22 und die rechtsseitige Kurve 23 der Fahrspurform entsprechen. Auf der anderen Seite, wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung nicht innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP selbst in einem Teil des überlappenden Bereichs RXO fällt, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die zwei Kurven nicht die Kombination entsprechend der Fahrspurform sind. Alternativ, wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung nicht innerhalb des erlaubten Breitenbereichs RWP zum Teil mehr als das vorbestimmte Verhältnis (zum Beispiel 20%) des überlappenden Bereichs RWO fällt, kann die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmen, dass die zwei Kurven nicht die Kombination entsprechend der Fahrspurform sind.
Wenn bestimmt wird, dass es zwei oder mehr Kombinationen von zwei Kurven gibt, die der Fahrspurform entsprechen, kann die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Kombination von zwei Kurven, deren Breite W in die Rechts- und Linksrichtung am nächsten zum mittleren Wert des erlaubten Breitenbereichs RWP in dem überlappenden Bereich RXO ist, als die finalen zwei Kurven bestimmen und kann andere Kombinationen von zwei Kurven ausschließen.
1-5-2. Bestimmung eines Wirkbereichs von Kurven
Als Bestimmung eines Wirkbereichs der Kurven gibt es die folgenden „Bestimmung eines Wirkbereichs durch Kurvenbreite“ und „Bestimmung eines Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz“.
1-5-2-1. Bestimmung eines Wirkbereichs durch Kurvenbreite
In dem Bereich (der Bereich von Interpolation), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, existiert, ist der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform hoch. Aber, in dem Bereich (der Bereich von Extrapolation), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, nicht existiert, wird eine Wahrscheinlichkeit, dass der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform verschlechtert wird, hoch.
Dementsprechend, in dem Bereich von Interpolation, ist es sehr gut möglich, dass die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen zwei Kurven der Fahrspurform entspricht. Aber, da sie von dem Bereich von Interpolation getrennt ist, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung der Fahrspurform nicht entspricht. Dann wird, in der im Folgenden erklärten Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite, der Wirkbereich von zwei Kurven durch Ändern der Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen zwei Kurven bestimmt.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 setzt eine Vorder- und Rückreferenzposition X0 innerhalb des überlappenden Bereichs RXO in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihen von Markierungen oder Objekten, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet sind, zwischen den zwei Kurven überlappt. Dann berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Breite in der Rechts- und Linksrichtung Y des eigenen Fahrzeugs zwischen den zwei Kurven an der Vorder- und Rückreferenzposition, als eine Referenzbreite W0. In der vorliegenden Ausführungsform, als die zwei Kurven, die für eine Bestimmung des Wirkbereichs verwendet werden, werden die zwei Kurven verwendet, die bei der Bestimmung der beiden Kurven, die der Fahrspurbreite entsprechen, entsprechend der Fahrspurform ermittelt wurden.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X, wo ein absoluter Wert von Abweichung ΔW zwischen einer Breite W in der Rechts- und Linksrichtung Y zwischen zwei Kurven an der Position der Vorder- und Rückrichtung Y und dem Referenzwert WO kleiner wird als ein Breitenabweichungsgrenzwert JDW, als einen Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW.
Gemäß dieser Konfiguration, auf der Basis der Referenzbreite WO innerhalb des überlappenden Bereichs RXO in der Vorder- und Rückrichtung, wird der Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X, wo die Genauigkeit der Breite W in der Rechts- und Linksrichtung erhalten wird, als Wirkbereich bestimmt. Deshalb kann der Wirkbereich der Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie im Folgenden erklärt, ist die Bestimmung des Wirkbereichs durch Breitenbestimmung RXEW in eine Bestimmung auf der entfernteren Seite als die Vorder- und Rückreferenzposition X0 und eine Bestimmung auf der näheren Seite als die Vorder- und Rückreferenzposition X0 aufgeteilt.
<Bestimmung auf der entfernteren Seite>
In der Position nahe dem eigenen Fahrzeug ist die Erfassungsgenauigkeit der relativen Positionen von Markierungen oder Objekten hoch und ist der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform hoch. Jedoch, da sie nach vorne vom eigenen Fahrzeug getrennt ist, verschlechtert sich die Erfassungsgenauigkeit der relativen Positionen von Markierungen oder Objekten, und wenn sie in den Bereich von Extrapolation eintritt, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform verschlechtert. Dementsprechend entspricht die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen zwei Kurven in der Position nahe dem eigenen Fahrzeug der Fahrspurform. Aber, da sie nach vorne vom eigenen Fahrzeug getrennt ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung der Fahrspurform nicht entspricht.
In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position in der Vorder- und Rückrichtung X am nächsten zum eigenen Fahrzeug innerhalb der überlappenden Bereiche RXO als die Vorder- und Rückreferenzposition X0; und sie berechnet eine Breite in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs zwischen zwei Kurven an der Vorder- und Rückreferenzposition X0 als die Referenzbreite W0.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt, als eine obere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax, eine Position in der Vorder- und Rückrichtung, wo der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW zwischen der Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen zwei Kurven an der Position X in der Vorder- und Rückrichtung und dem Referenzwert WO größer als der Breitenabweichungsgrenzwert JDW wird, wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung allmählich von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 getrennt wird (in diesem Beispiel allmählich erhöht). Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 einen Bereich von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur oberen Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax als den Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW.
Gemäß dieser Konfiguration, auf der Basis der Referenzbreite W0, die nahe dem eigenen Fahrzeug ist und eine hohe Genauigkeit hat, wird ein entfernter Seitenbereich, wo die Genauigkeit der Breite W in der Rechts- und Linksrichtung erhalten wird, bestimmt. Dementsprechend kann der Wirkbereich der Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Zum Beispiel, in dem Beispiel in 4, wie oben erwähnt, wird der überlappende Bereich RXO der Bereich von der nächsten Position XminR der rechten Seite zur entferntesten Position XmaxR der rechten Seite, und die Vorder- und Rückreferenzposition X0 wird zur nächsten Position XminR der rechten Seite gesetzt. Dann, unter Verwendung der Gleichung (4), an der Vorder- und Rückreferenzposition X0 (die nächste Position XminR der rechten Seite), wird die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung berechnet und als die Referenzbreite WO gesetzt.
Dann, wie in 6 gezeigt, erhöht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung um das Schrittintervall ΔX von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur vorderen oberen Grenzposition XFmax; und berechnet die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen der linksseitigen Kurve 22 und der rechtsseitigen Kurve 23 an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung unter Verwendung der Gleichung 4 und berechnet den absoluten Wert einer Breitenabweichung ΔW zwischen der berechneten Breite W in der Rechts- und Linksrichtung und der Referenzbreite WO unter Verwendung der nächsten Gleichung. Die vordere obere Grenzposition XFmax ist ein oberer Grenzwert, der verhindert, dass der Wirkbereich zu lang wird. $Δ W = | W - W 0 |$
Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung (in diesem Beispiel kurz vor der Position), wo der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW den Breitenabweichungsgrenzwert JDW überschritt, als die obere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax; und bestimmt einen Bereich von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur oberen Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax, als den Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW. Auch wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung zur vorderen oberen Grenzposition XFmax erhöht wird und wenn der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW den Breitenabweichungsgrenzwert JDW nicht überschreitet, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die vordere obere Grenzposition XFmax als die obere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax (XWmax=XFmax).
<Bestimmung auf näherer Seite>
In dem in 4 und 6 gezeigten Beispiel wird die weiße Linie nahe dem eigenen Fahrzeug erfasst und die nächste Position (die Vorder- und Rückreferenzposition X0) des überlappenden Bereichs RXO wird nahe dem eigenen Fahrzeug. Dementsprechend ist der Bereich von Extrapolation nahe dem eigenen Fahrzeug kurz und es gibt kein Problem, auch wenn dieser Bereich von Extrapolation nicht verwendet wird. Jedoch, wie in dem Beispiel von 7 gezeigt, wenn die nächste Position der erfassten weißen Linie von dem eigenen Fahrzeug weit weg ist, wird die nächste Position (die Vorder- und Rückreferenzposition X0) des überlappenden Bereichs RXO von dem eigenen Fahrzeug weit weg sein und der Bereich von Extrapolation nahe dem eigenen Fahrzeug wird lang. In diesem Fall ist es denkbar, den Kurvenwirkbereich auch auf der näheren Seite zu bestimmen und die Kurve zu verwenden.
Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, als die untere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin, eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung, wo der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW zwischen einer Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen zwei Kurven an der Position X in der Vorder- und Rückrichtung und der Referenzbreite WO größer als der Breitenabweichungsgrenzwert JDW wird, wenn eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 allmählich näher gebracht wird; und fügt einen Bereich von der unteren Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin zur Vorder- und Rückreferenzposition X0 zum Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW hinzu.
Zum Beispiel, in dem Beispiel von 7, wie in 8 gezeigt, verringert die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung um das Schrittintervall ΔX von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur vorderen unteren Grenzposition XFmin (zum Beispiel 0); berechnet die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung zwischen der linksseitigen Kurve 22 und der rechtsseitigen Kurve 23 an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung unter Verwendung der Gleichung (4); und berechnet den absoluten Wert einer Breitenabweichung ΔW zwischen der berechneten Breite W in der Rechts- und Linksrichtung und der Referenzbereite WO unter Verwendung der Gleichung (5).
Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung (in diesem Beispiel kurz vor der Position X), wo der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW den Breitenabweichungsgrenzwert JDW überschritt, als die untere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin; und fügt einen Bereich von der unteren Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin zur Vorder- und Rückreferenzposition X0 zum Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW hinzu. Dementsprechend wird der finale Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW ein Bereich von der unteren Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin zur oberen Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax. Auch wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung zur vorderen unteren Grenzposition XFmin verringert wird und wenn der absolute Wert einer Breitenabweichung ΔW den Breitenabweichungsgrenzwert JDW nicht überschreitet, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die vordere untere Grenzposition XFmin als die untere Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin (XWmin=XFmin).
1-5-2-2. Bestimmung eines Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz
In dem Bereich (der Bereich von Interpolation), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, existiert, ist der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform hoch. Aber, in dem Bereich (der Bereich von Extrapolation), wo die Information über die relativen Positionen, die für Annäherung verwendet werden, nicht existiert, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform verschlechtert.
Dementsprechend, in dem Bereich von Interpolation, ist es sehr gut möglich, dass die Krümmungen von zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen und sich gegenseitig entsprechen. Aber, da es vom Bereich von Interpolation getrennt ist, ist es sehr gut möglich, dass sich Krümmungen von zwei Kurven nicht gegenseitig entsprechen. Dann, in der Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz, wie im Folgenden erklärt, wird der Wirkbereich von zwei Kurven durch eine Abweichung zwischen den Krümmungen von zwei Kurven bestimmt.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X, wo ein absoluter Wert einer Abweichung Δρ zwischen den Krümmungen von zwei Kurven kleiner als ein Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP wird, als einen Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP.
Gemäß dieser Konfiguration wird der Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X bestimmt, wo sich die Krümmungen von zwei Kurven gegenseitig entsprechen. Dementsprechend kann der Wirkbereich der Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie im Folgenden erklärt, wird die Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsbestimmung RXEP in eine Bestimmung auf der entfernteren Seite als die Vorder- und Rückreferenzposition X0 und eine Bestimmung auf der näheren Seite als die Vorder- und Rückreferenzposition X0 aufgeteilt.
<Bestimmung auf entfernterer Seite>
In der Position nahe dem eigenen Fahrzeug ist die Erfassungsgenauigkeit der relativen Positionen von Markierungen oder Objekten hoch und ist der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform hoch. Jedoch, da sie von dem eigenen Fahrzeug nach vorne getrennt ist, verschlechtert sich die Erfassungsgenauigkeit der relativen Positionen von Markierungen oder Objekten, und wenn sie in den Bereich von Extrapolation eintritt, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich der Übereinstimmungsgrad der Kurve zur Fahrspurform verschlechtert. Dementsprechend entsprechen die Krümmungen von zwei Kurven in der Position nahe dem eigenen Fahrzeug der Fahrspurform und entsprechen sich gegenseitig. Aber, da sie von dem eigenen Fahrzeug nach vorne getrennt ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Krümmungen von zwei Kurven nicht gegenseitig entsprechen.
Ähnlich zur Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position in der Vorder- und Rückrichtung X am nächsten zum eigenen Fahrzeug in den Überlappungsbereichen RXO als die Vorder- und Rückreferenzposition X0. In der vorliegenden Ausführungsform, als die zwei Kurven, die für die Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz verwendet werden, werden die zwei Kurven, die bestimmt sind, der Fahrspurform zu entsprechen, in der Bestimmung von zwei Kurven, die der Fahrspurbreite entsprechen, verwendet.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt, als eine obere Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax, eine Position in der Vorder- und Rückrichtung, wo der absolute Wert einer Krümmungsabweichung Δρ zwischen den Krümmungen von zwei Kurven an der Position X in der Vorder- und Rückrichtung größer als ein Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP wird, wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 allmählich getrennt wird (in diesem Beispiel allmählich erhöht). Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 einen Bereich von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur oberen Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax als den Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP.
Gemäß dieser Konfiguration, auf der Basis der Vorder- und Rückreferenzposition X0 nahe dem eigenen Fahrzeug, wird der Bereich auf der entfernteren Seite bestimmt, wo sich die Krümmungen von zwei Kurven gegenseitig entsprechen. Dementsprechend kann der Wirkbereich der Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Zum Beispiel, in dem Beispiel in 4, wie in 9 gezeigt, erhöht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung um das Schrittintervall ΔX von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur vorderen oberen Grenzposition XFmax; und an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung, berechnet sie die Krümmung pL der linksseitigen Kurve 22 unter Verwendung der Gleichung (6), berechnet die Krümmung pR der rechtsseitigen Kurve 23 unter Verwendung der Gleichung (7) und berechnet den absoluten Wert der Krümmungsabweichung Δρ zwischen zwei Krümmungen pL, pR unter Verwendung der Gleichung (8). $ρ L = 2 \times C 2 L \times 6 \times C 3 L \times X$
$ρ R = 2 \times C 2 R \times 6 \times C 3 R \times X$
$Δ ρ = | ρ L - ρ R |$
Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung (in diesem Beispiel kurz vor der Position), wo der absolute Wert einer Krümmungsabweichung Δρ den Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP überschritt, als die obere Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax; und bestimmt einen Bereich von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur oberen Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax als den Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP. Auch wenn die Position in der Vorder- und Rückrichtung zur vorderen oberen Grenzposition XFmax erhöht wird und wenn der absolute Wert einer Krümmungsabweichung Δρ den Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP nicht überschreitet, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die vordere obere Grenzposition XFmax als die obere Grenze der Krümmungsbestimmungsposition XPmax (XPmax=XFmax).
<Bestimmung auf näherer Seite>
Ähnlich zur Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite, wie oben erwähnt, unter Verwendung des Beispiels von 7, wird eine Bestimmung auf der näheren Seite in der Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz erklärt.
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt, als eine untere Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin, eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung, wo der absolute Wert der Abweichung Δρ zwischen den Krümmungen von zwei Kurven an der Position X in der Vorder- und Rückrichtung größer als der Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP wird, wenn eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 allmählich nahe gebracht wird; und fügt einen Bereich von der unteren Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin zur Vorder- und Rückreferenzposition X0 hinzu, als den Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP.
Zum Beispiel, in dem Beispiel von 7, wie in 10 gezeigt, verringert die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung durch das Schrittintervall ΔX von der Vorder- und Rückreferenzposition X0 zur vorderen unteren Grenzposition XFmin (zum Beispiel 0); und an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung, berechnet sie die Krümmung pL der linksseitigen Kurve 22 unter Verwendung der Gleichung (6), berechnet die Krümmung pR der rechtsseitigen Kurve 23 unter Verwendung der Gleichung (7) und berechnet den absoluten Wert der Krümmungsabweichung Δρ zwischen zwei Krümmungen pL, pR unter Verwendung der Gleichung (8).
Dann bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung (in diesem Beispiel kurz vor der Position), wo der absolute Wert einer Krümmungsabweichung Δρ den Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP überschritt, als die untere Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin; und fügt einen Bereich von der unteren Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin zur Vorder- und Rückreferenzposition X0 hinzu, als den Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP. Dementsprechend wird der finale Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP ein Bereich von der unteren Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin zur oberen Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax. Auch wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung zur vorderen unteren Grenzposition XFmin verringert wird und wenn der absolute Wert einer Krümmungsabweichung Δρ den Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP nicht überschreitet, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die vordere untere Grenzposition XFmin als die untere Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin (XPmin=XFmin).
1-5-2-3. Integrieren von zwei Bestimmungsergebnissen von Wirkbereichen
Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 setzt einen überlappenden Bereich zwischen dem Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW und dem Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP als den finalen Wirkbereich. Das heißt, dass die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 einen Bereich zwischen irgendeiner größeren (entfernteren) der unteren Grenzposition der Breitenbestimmung XWmin und der unteren Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmin und irgendeiner kleineren (näheren) der oberen Grenzposition der Breitenbestimmung XWmax und der oberen Grenzposition der Krümmungsbestimmung XPmax als den finalen Wirkbereich setzt. Dementsprechend, da der Kurvenwirkbereich von zwei Standpunkten der Breite von zwei Kurven und der Abweichung zwischen den Krümmungen von zwei Kurven bestimmt wird, kann die Bestimmungsgenauigkeit verbessert werden.
1-6. Fahrzeugsteuereinheit 4
Die Fahrzeugsteuereinheit 4 führt eine oder beide einer Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs und einer Führung von Fahrtinformation eines Fahrzeugs zum Fahrer basierend auf einer Information über die Kurve innerhalb des Wirkbereichs durch. Als die Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs setzt die Fahrzeugsteuereinheit 4 zum Beispiel einen Bereich zwischen zwei Kurven innerhalb des Wirkbereichs als die Fahrspur des eigenen Fahrzeugs und führt eine Kollisionsverhinderungsfahrtsteuerung mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem Hindernis, das in der Fahrspur existiert, eine Spurlaufsteuerung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Fahrspurhaltungsfahrtsteuerung zur Fahrspur oder dergleichen durch. Die Fahrzeugsteuereinheit 4 berechnet Befehle mit Bezug auf die Fahrtsteuerung, wie beispielsweise einen Beschleunigungs- und Entschleunigungsbefehl, einen Bremsbefehl und einen Lenkwinkelbefehl, und überträgt sie zur Fahrzeugsteuervorrichtung 10. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ist zum Beispiel eine Steuerung, die jede Steuerung integriert, einen Befehl zum Ändern einer Antriebskraft zu einer Steuerung einer Antriebskraftquelle, wie beispielsweise einem Triebwerk oder Motor, überträgt, einen Bedienbefehl zum Bremsen zu einer Steuerung einer Bremse überträgt und einen Befehl zum Lenkwinkel zu einer Steuerung einer Servolenkung überträgt.
Als die Führung von Fahrtinformation eines Fahrzeugs setzt die Fahrzeugsteuereinheit 4 zum Beispiel einen Bereich zwischen zwei Kurven innerhalb des Wirkbereichs als die Fahrspur des eigenen Fahrzeugs und führt eine Führung einer Kollisionswarnung mit einem vorausfahrenden Fahrzeug oder einem Hindernis, das in der Fahrspur existiert, eine Führung einer Abweichungswarnung von der Fahrspur, eine Führung der Fahrspur und dergleichen. Die Fahrzeugsteuereinheit 4 überträgt eine Information mit Bezug auf diese Führung zur Führungsvorrichtung 11. Die Führungsvorrichtung 11 steuert einen Lautsprecher, eine Anzeige, eine Lampe, eine Vibrationsvorrichtung oder dergleichen und informiert den Fahrer über jede Führung.
1-7. Flussdiagramm
Als nächstes wird eine Verarbeitung des Fahrspurform-Erkennungssystems und des Fahrspurform-Erkennungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf das Flussdiagramm von 11 erklärt. Die in dem Flussdiagramm in 11 dargestellte Verarbeitung ist wiederkehrend implementiert, zum Beispiel jeden vorbestimmten Betriebszyklus, während der arithmetische Prozessor 90 in der Speichervorrichtung 91 gespeicherte Software (ein Programm) implementiert.
In Schritt S1, wie oben erwähnt, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug. In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug existieren, und erfasst die relativen Positionen der Markierungen oder der Objekte mit Bezug auf das eigene Fahrzeug, basierend auf dem von der Frontüberwachungsvorrichtung 9 übertragenen Signal. Dann bestimmt die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 die Markierungen oder die Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, als eine Gruppe.
Als nächstes, in Schritt S2, wie oben erwähnt, berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 eine Kurve, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2, als die Kurve, ein Polynom, in dem eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine unabhängige Variable gesetzt ist und eine Position Y in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine abhängige Variable gesetzt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kurve ein Polynom dritter Ordnung.
Als nächstes, in Schritt S3, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, ob eine Vielzahl von Kurven berechnet ist, fährt mit Schritt S4 fort, wenn die Vielzahl von Kurven berechnet ist, und beendet eine Reihe von Verarbeitungen, wenn eine Vielzahl von Kurven nicht berechnet ist. In Schritt S4 bis Schritt S8, wie oben erwähnt, vergleicht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 Formen der Vielzahl von Kurven miteinander und bestimmt die Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, und den Wirkbereich der Kurven.
In der vorliegenden Ausführungsform, in Schritt S4, wie oben erwähnt, als die Bestimmung von zwei Kurven, die der Fahrspurbreite entsprechen, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven; und, in einem überlappenden Bereich RXO in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder Objekten, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet sind, zwischen den zwei Kurven überlappt, berechnet eine Breite W zwischen den zwei Kurven in der Rechts- und Linksrichtung. Wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von einem vorab gesetzten erlaubten Breitenbereich RWP, der der Fahrspurbreite entspricht, abweicht, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die zwei Kurven keine Kombination sind, die der Fahrspurform entspricht. Und, wenn die Breite W in der Rechts- und Linksrichtung in den erlaubten Breitenbereich RWP fällt, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, dass die zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen. Wenn drei oder mehr Kurven berechnet sind, wird eine Vielzahl von Kombinationen von zwei Kurven gesetzt und es wird für jede Kombination von zwei Kurven bestimmt, ob sie der Fahrspurform entspricht.
Als nächstes, in Schritt S5, fährt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 mit Schritt S6 fort, wenn bestimmt ist, dass es eine Kombination von zwei Kurven gibt, die der Fahrspurform entspricht, und beendet eine Reihe von Verarbeitungen, wenn bestimmt ist, dass es keine Kombination gibt.
In Schritt S6, wie oben erwähnt, als die Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Vorder- und Rückreferenzposition X0 in dem überlappenden Bereich RXO in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder einem Objekt, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet sind, zwischen den zwei Kurven überlappt. Dann berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Breite in der Rechts- und Linksrichtung Y des eigenen Fahrzeugs zwischen den zwei Kurven an der Vorder- und Rückreferenzposition als eine Referenzbreite W0. Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X, wo ein absoluter Wert einer Abweichung ΔW zwischen einer Breite W in der Rechts- und Linksrichtung Y zwischen zwei Kurven an der Position der Vorder- und Rückrichtung X und der Referenzbreite WO kleiner als ein Breitenabweichungsgrenzwert JDW wird, als einen Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW. In der vorliegenden Ausführungsform, wie oben erwähnt, werden die Bestimmung auf entfernter Seite und die Bestimmung auf näherer Seite durchgeführt.
In Schritt S7, wie oben erwähnt, als die Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X, wo ein absoluter Wert einer Abweichung Δρ zwischen den Krümmungen von zwei Kurven kleiner als ein Krümmungsabweichungsgrenzwert JDP wird, als einen Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP. In der vorliegenden Ausführungsform, wie oben erwähnt, werden die Bestimmung auf entfernter Seite und die Bestimmung auf näherer Seite durchgeführt.
In Schritt S8, wie oben erwähnt, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 einen überlappenden Bereich zwischen dem Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW und dem Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP als den finalen Wirkbereich.
Dann, in Schritt S09, wie oben erwähnt, führt die Fahrzeugsteuereinheit 4 eine oder beide einer Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs und einer Führung einer Fahrtinformation eines Fahrzeugs zum Fahrer basierend auf einer Information über die Kurve in dem Wirkbereich durch.
2. Ausführungsform 2
Als nächstes werden das Fahrspurform-Erkennungssystem und das Fahrspurform-Erkennungsverfahren gemäß Ausführungsform 2 erklärt. Die Erläuterungen zu den Bestandteilen, die mit denen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, werden weggelassen. Die grundlegenden Konfigurationen und Verarbeitungen des Fahrspurform-Erkennungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie diese von Ausführungsform 1. Ausführungsform 2 ist in der Verarbeitung, die zwei Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, von einer Vielzahl von Kurven in der Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt, von Ausführungsform 1 verschieden.
In den Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, entsprechen Änderungstendenzen der Position Y in der Rechts- und Linksrichtung mit Bezug auf die Änderung der Position X in der Vorder- und Rückrichtung miteinander. Dementsprechend, wenn eine Vielzahl der Reihen von Markierungen oder Objekten erfasst werden und eine Vielzahl von Kurven berechnet werden, durch Ausschließen einer Kurve, deren Änderungstendenz der Rechts- und Linksrichtung mit Bezug auf die Änderung der Vorder- und Rückrichtung von andern verschieden ist, können zwei Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, von der Vielzahl von Kurven ausgewählt werden.
Dann, in der vorliegenden Ausführungsform, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs. Zu jeder der Vielzahl von Kurven berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position Y in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs an der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL, als eine Rechts- und Linksreferenzposition YORL. Zu jeder der Vielzahl von Kurven berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL, die eine Abweichung zwischen einer Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung ist, und der Rechts- und Linksreferenzposition YORL, an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung. Dann, wenn eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL geändert wird, schließt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL von einem Median ΔYORL_M der Rechts- und Linksabweichungen ΔY0RL der Vielzahl von Kurven um einen Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL oder mehr abweicht, von der Vielzahl von Kurven aus, bis es zwei Kurven werden; und bestimmt, dass die verbleibenden zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen.
Gemäß dieser Konfiguration, durch Berechnen der Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL zwischen der Rechts- und Linksreferenzposition YORL und der Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung, kann die Änderungstendenz der Rechts- und Linksrichtung mit Bezug auf die Änderung der Vorder- und Rückrichtung berechnet werden. Dann, durch Ausschließen der Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL von dem Median ΔYORL_M der Rechts- und Linksabweichungen ΔY0RL der Vielzahl von Kurven um den Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL oder mehr abweicht, von der Vielzahl von Kurven, kann die Kurve ausgeschlossen werden, deren Änderungstendenz der Rechts- und Linksrichtung mit Bezug auf die Änderung der Vorder- und Rückrichtung von anderen verschieden ist. Dann können die zwei Kurven ausgewählt werden, die der Fahrspurform entsprechen.
Unter Verwendung des Flussdiagramms von 12 und den Beispielen von 13 und 14 wird der Auswahlvorgang der Kurve, die der Fahrspurform entspricht, durch die Rechts- und Linksabweichung erklärt. 13 und 14 sind die Beispiele, in denen der Millimeterwellenradar als die Frontüberwachungsvorrichtung 0 verwendet wird.
In Schritt S21, wie oben erwähnt, erfasst die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit 1 relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor dem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug. In Schritt S22, wie oben erwähnt, berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 eine Kurve, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert.
Zum Beispiel, in dem in 13 gezeigten Beispiel, werden eine Vielzahl von Leitpfosten 24, die in einer Linie mit einem konstanten Intervall entlang der linksseitigen Straßenseite der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs angeordnet sind, als eine Reihe von Objekten erfasst, eine Vielzahl von Leitpfosten 25, die in einer Linie mit einem konstanten Intervall entlang der rechtsseitigen Straßenseite der Fahrspur angeordnet sind, als eine Reihe von Objekten erfasst und eine Wand 26, die entlang der Fahrspur auf der rechten Seite der Vielzahl von Leitpfosten 25 der rechtsseitigen Straßenseite angeordnet ist, als eine Reihe von Objekten erfasst.
Dann wird die erste Kurve 27 berechnet, die die relativen Positionen der Vielzahl von Leitpfosten 24 von der linken Seite angenähert hat, die zweite Kurve 28 berechnet, die die relativen Positionen der Vielzahl von Leitpfosten 25 von der rechten Seite angenähert hat, und die dritte Kurve 29 berechnet, die die relativen Positionen der Wand 26 von der rechten Seite angenähert hat.
In Schritt S23 bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, ob drei oder mehr Kurven berechnet sind. Wenn bestimmt wird, dass drei oder mehr Kurven berechnet sind, fährt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 mit Schritt S24 fort und setzt die Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs. Die Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL kann auf eine vorab gesetzte Position in der Vorder- und Rückrichtung gesetzt werden oder kann innerhalb eines überlappenden Bereichs in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs gesetzt werden, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder Objekten, die für jede Annäherung der Vielzahl von Kurven verwendet werden, angeordnet sind, zwischen der Vielzahl von Kurven überlappt (zum Beispiel die nächste Position am nächsten zum eigenen Fahrzeug). In dem Beispiel von 14 wird die Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL auf 0 in der Vorder- und Rückrichtung gesetzt.
Dann, in Schritt S25, zu jeder der Vielzahl von Kurven, berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Position Y in der Rechts- und Linksrichtung an der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL, als die Rechts- und Linksreferenzposition YORL. In dem Beispiel von 14, zu der ersten Kurve 27, wird die Rechts- und Linksreferenzposition Y0RL27 der ersten Kurve berechnet; zu der zweiten Kurve 28, wird die Rechts- und Linksreferenzposition Y0RL28 der zweiten Kurve berechnet; und zu der dritten Kurve 29, wird die Rechts- und Linksreferenzposition Y0RL29 der dritten Kurve berechnet.
In Schritt S26 erhöht die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung von dem vorherigen Wert um das Schrittintervall ΔX. Der Anfangswert der Position X in der Vorder- und Rückrichtung wird auf die Vorder- und Rückreferenzposition für Recht- und Linksabweichung XORL gesetzt.
Dann, in Schritt S27, zu jeder der Vielzahl von Kurven, berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position Y in der Rechts- und Linksrichtung unter Verwendung der Kurve, an der Position X in der Vorder- und Rückrichtung, die in Schritt S26 gesetzt wurde. In dem Beispiel von 14, zu der ersten Kurve 27, wird die Position Y27 in der Rechts- und Linksrichtung der ersten Kurve berechnet; zu der zweiten Kurve 28, wird die Position Y28 in der Rechts- und Linksrichtung der zweiten Kurve berechnet; und zu der dritten Kurve 29, wird die Position Y29 in der Rechts- und Linksrichtung der dritten Kurve berechnet.
In Schritt S28, zu jeder der Vielzahl von Kurven, berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL, die eine Abweichung zwischen der Rechts- und Linksreferenzposition YORL und der Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung ist, wie in der nächsten Gleichung gezeigt. In dem Beispiel von 14, zu der ersten Kurve 27, wird die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL27 der ersten Kurve berechnet; zu der zweiten Kurve 28, wird die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL28 der zweiten Kurve berechnet; und zu der dritten Kurve 29, wird die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL29 der dritten Kurve berechnet. $Δ Y 0 R L = Y - Y 0 R L$
In Schritt S29 berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 das Median ΔYORL_M der Rechts- und Linksabweichungen ΔY0RL der Vielzahl von Kurven. Der Median ist ein Wert, der sich in der Mitte befindet, wenn Daten in aufsteigender Reihenfolge angeordnet sind. In dem Beispiel von 14 wird der Median ΔY0RL M unter der Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL27 der ersten Kurve, der Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL28 der zweiten Kurve und der Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL29 der dritten Kurve berechnet.
Dann, in Schritt S30, zu jeder der Vielzahl von Kurven, berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 den absoluten Wert von Abweichung ΔYD zwischen dem Median ΔYORL_M und der Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL, wie in der nächsten Gleichung gezeigt. In dem Beispiel von 14 werden der absolute Wert von Abweichung ΔYD der ersten Kurve, der absolute Wert von Abweichung ΔYD der zweiten Kurve und der absolute Wert von Abweichung ΔYD der dritten Kurve berechnet. $Δ Y D = | Δ Y 0 R L_M - Δ Y 0 R L |$
In Schritt S31, zu jeder der Vielzahl von Kurven, bestimmt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3, ob der absolute Wert von Abweichung ΔYD größer als der Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL ist. Dann, in Schritt S32, wenn es die Kurve gibt, deren absoluter Wert von Abweichung ΔYD größer als der Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL ist, fährt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 mit Schritt S33 fort und schließt die Kurve größer als der Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL von dem Kurvenkandidaten aus. Wenn es keine Kurve gibt, deren absoluter Wert von Abweichung ΔYD größer als der Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL ist, fährt sie mit Schritt S26 fort. In Schritt S34, wenn die Anzahl der Kurven nach dem Ausschließen zwei ist, beendet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Reihe von Verarbeitungen. Oder, wenn die Anzahl drei oder mehr ist, fährt sie mit Schritt S26 fort.
In dem Beispiel von 14, wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung XDT wird, wird der absolute Wert von Abweichung ΔYD der dritten Kurve größer als der Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL, wird die dritte Kurve 29 von dem Kurvenkandidaten ausgeschlossen und werden die erste Kurve 27 und die zweite Kurve 28 als die zwei Kurven bestimmt, die der Fahrspurform entsprechen.
Wenn die Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL von dem Median ΔYORL_M um den Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL abweicht, die letzte Kurve auf der linken Seite oder der rechten Seite des eigenen Fahrzeugs ist, kann die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 diese Kurve von dem Kurvenkandidaten nicht ausschließen. Die Bestimmung, ob sie die linksseitige Kurve oder die rechtsseitige Kurve ist, wird dadurch bestimmt, ob sich die Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung, wenn die Position X in der Vorder- und Rückrichtung 0 ist, auf der linken Seite oder der rechten Seite des eigenen Fahrzeugs befindet. In diesem Beispiel wird sie als die rechte Seite bestimmt, wenn Y>0, und wird sie als die linke Seite bestimmt, wenn Y<0.
In der vorliegenden Ausführungsform, in dem Flussdiagramm von 11 von Ausführungsform 1, wird die Verarbeitung von Schritt S4 geändert und die Verarbeitungen der anderen Schritte bleiben gleich. In der vorliegenden Ausführungsform, in Schritt S4, wie oben erwähnt, setzt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL in der Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs; und zu jeder der Vielzahl von Kurven, berechnet sie eine Position Y in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs an der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL, als eine Rechts- und Linksreferenzposition YORL. Zu jeder der Vielzahl von Kurven berechnet die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 eine Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL, die eine Abweichung zwischen einer Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung und der Rechts- und Linksreferenzposition YORL ist, an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung. Dann, wenn eine Position X in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung XORL geändert wird, schließt die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL von einem Median ΔYORL_M der Rechts- und Linksabweichungen ΔY0RL der Vielzahl von Kurven um einen Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL oder mehr abweicht, von der Vielzahl von Kurven aus, bis es zwei Kurven werden; und bestimmt, das die verbleibenden zwei Kurven der Fahrspurform entsprechen.
3. Ausführungsform 3
Als nächstes werden das Fahrspurform-Erkennungssystem und das Fahrspurform-Erkennungsverfahren gemäß Ausführungsform 3 erklärt. Die Erläuterungen zu den Bestandteilen, die mit denen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, werden weggelassen. Die grundlegenden Konfigurationen und Verarbeitungen des Fahrspurform-Erkennungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie diese von Ausführungsform 1. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich die Verarbeitung der angenäherten Kurvenberechnungseinheit 2 von Ausführungsform 1.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 eine Kurve dritter Ordnung (in diesem Beispiel ein Polynom dritter Ordnung) innerhalb eines bestimmten Bereichs in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs und berechnet eine Kurve zweiter Ordnung (in diesem Beispiel ein Polynom zweiter Ordnung) innerhalb eines anderen Bereichs in der Vorder- und Rückrichtung als dem bestimmten Bereich.
Die nächste Gleichung zeigt zum Beispiel den Fall, wo die weiße Linie 20 einer durchgezogenen Linie auf der linken Seite von 4 von Ausführungsform 1 angenähert wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der bestimmte Bereich auf einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung X der relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten gesetzt (in diesem Beispiel ein Bereich von der nächsten Position XminL am nächsten zum eigenen Fahrzeug zur entferntesten Position XmaxL am entferntesten vom eigenen Fahrzeug).

1) In dem Fall von X<XminL $\begin{array}{l} Y = C 0 L + C 3 L \times X m i n L^{3} + (C 1 L - 3 \times C 3 L \times X m i n L^{2}) \times X + (C 2 L + 3 \times C 3 L \times \\ X m i n L) \times X^{2} \end{array}$
2) In dem Fall von XminL<=X<=XmaxL $Y = C 0 L + C 1 L \times X + C 2 L \times X^{2} + C 3 L \times X^{3}$
3) In dem Fall von XmaxL<X

\begin{array}{l} Y = C 0 L + C 3 L \times X m a x L^{3} + (C 1 L - 3 \times C 3 L \times X m a x L^{2}) + X + (C 2 L + 3 \times C 3 L \times \\ X m a x L) \times X^{2} \end{array}

Statt der Kurve zweiter Ordnung kann eine Kurve niedrigerer Ordnung als die Kurve dritter Ordnung (zum Beispiel eine klothoide Kurve, ein Kreisbogen oder dergleichen) verwendet werden.
<Andere Ausführungsformen>
Als letztes werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erklärt. Jede der Konfigurationen von unten zu erklärenden Ausführungsformen ist nicht darauf beschränkt, getrennt verwendet zu werden, sondern kann in Kombination mit den Konfigurationen von anderen Ausführungsformen verwendet werden, solange keine Diskrepanz auftritt.

(1) In jeder der oben genannten Ausführungsformen wurde der Fall erklärt, wo die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 ein Polynom als die Kurve berechnet. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorgenannten Fall begrenzt. Das heißt, dass die angenäherte Kurvenberechnungseinheit unter Verwendung verschiedener Arten von Kurven annähern kann, solange die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten angenähert werden kann. Die angenäherte Kurvenberechnungseinheit 2 kann zum Beispiel unter Verwendung einer klothoiden Kurve annähern, die einen Startpunkt, einen Startpunkt-Richtungswinkel, eine Startpunkt-Krümmung und eine Änderungsrate einer Krümmung als Parameter verwendet.
(2) In jeder der oben genannten Ausführungsformen wurde der Fall erklärt, wo die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung um das Schrittintervall ΔX erhöht oder verringert und jeden Rechenwert berechnet, wie beispielsweise die Breite W in die Rechts- und Linksrichtung, den absoluten Wert einer Breitenabweichung ΔW, den absoluten Wert einer Krümmungsabweichung Δρ und die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL, an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht auf den vorgenannten Fall begrenzt. Das heißt, dass die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Position X in der Vorder- und Rückrichtung mit ungleichen Intervallen ändern kann und jeden Rechenwert an jeder Position X in der Vorder- und Rückrichtung berechnen kann. Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 kann zum Beispiel die Position X in der Vorder- und Rückrichtung zur nächsten Position des überlappenden Bereichs RXO, zur entferntesten Position des überlappenden Bereichs RXO und zum extremen Wert einer Kurve ändern und kann jeden Rechenwert berechnen.
(3) In der obigen Ausführungsform 1 wurde der Fall erklärt, wo die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 bestimmt, ob zwei Kurven die Kombination sind, die der Fahrspurform entspricht, basierend auf der Breite W in der Rechts- und Linksrichtung von zwei Kurven in dem überlappenden Bereich RXO. In der obigen Ausführungsform 2 wurde der Fall erklärt, wo zu jeder der Vielzahl von Kurven die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 die Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL berechnet, die eine Abweichung zwischen der Position Y der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung und der Rechts- und Linksreferenzposition YORL ist, und die Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung ΔY0RL von dem Median ΔY0RL M der Rechts- und Linksabweichungen ΔY0RL der Vielzahl von Kurven um den Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert JDRL oder mehr abweicht, von der Vielzahl von Kurven ausschließt, bis es zwei Kurven werden. Jedoch können das Kurvenauswahlverfahren von Ausführungsform 1 und das Kurvenauswahlverfahren von Ausführungsform 2 kombiniert und durchgeführt werden. Wenn zum Beispiel eine Vielzahl von Kombinationen von zwei Kurven, die der Fahrspurform entsprechen, durch das Kurvenauswahlverfahren von Ausführungsform 1 ausgewählt wird, können die Kurven durch das Kurvenauswahlverfahren von Ausführungsform 2 ausgeschlossen werden, bis es zwei Kurven werden.
(4) In jeder der oben genannten Ausführungsformen wurde der Fall erklärt, wo die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 sowohl die Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite als auch die Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz durchführt und einen überlappenden Bereich zwischen dem Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW und dem Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP als den finalen Wirkbereich setzt. Die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 kann nur die Bestimmung des Wirkbereichs durch Kurvenbreite durchführen und kann den Wirkbereich durch Breitenbestimmung RXEW als den finalen Wirkbereich, wie er ist, setzten. Alternativ kann die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit 3 nur die Bestimmung des Wirkbereichs durch Krümmungsdifferenz durchführen und kann den Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung RXEP als den finalen Wirkbereich, wie er ist, setzen.

Obwohl die vorliegende Offenbarung oben in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, sollte es verständlich sein, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionalität, die in einer oder mehreren der individuellen Ausführungsformen beschrieben sind, in ihrer Anwendbarkeit nicht auf die bestimmte Ausführungsform, mit der sie beschrieben sind, begrenzt sein, sondern können stattdessen alleine oder in verschiedenen Kombinationen zu einer oder mehreren Ausführungsformen angewendet werden. Es ist deshalb zu verstehen, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft ausgeführt wurden, entwickelt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können mindestens ein der Bestandteile geändert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Mindestens einer der Bestandteile, die in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsform genannt sind, kann ausgewählt und mit den Bestandteilen, die in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannt sind, kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Markierungsobjekt-Erfassungseinheit,
2: Angenäherte Kurvenberechnungseinheit,
3: Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit,
4: Fahrzeugsteuereinheit,
9: Frontüberwachungsvorrichtung,
JDP: Krümmungsabweichungsgrenzwert,
JDRL: Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert,
JDW: Breitenabweichungsgrenzwert,
RWP: Erlaubter Breitenbereich,
RXO: Überlappender Bereich,
W0: Referenzbreite,
X: Vorder- und Rückrichtung,
X0: Vorder- und Rückreferenzposition,
XORL: Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung,
Y: Rechts- und Linksrichtung,
YORL: Rechts- und Linksreferenzposition,
ΔY0RL: Rechts- und Linksabweichung,
ΔY0RL M: Median von Rechts- und Linksabweichung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016134093 A [0005]
JP 2015189411 A [0005]
JP 2003157499 A [0005]
JP 2012022574 A [0005]

Claims

Ein Fahrspurform-Erkennungssystem, umfassend: eine Markierungsobjekt-Erfassungseinheit, die relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor einem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst; eine angenäherte Kurvenberechnungseinheit, die eine Kurve berechnet, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert; und eine Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit, die, wenn eine Vielzahl der Kurven berechnet ist, Formen der Vielzahl von Kurven miteinander vergleicht und die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einem Wirkbereich der Kurven bestimmt.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven setzt; in einem überlappenden Bereich in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder Objekt, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet sind, zwischen den zwei Kurven überlappt, eine Breite zwischen den zwei Kurven in einer Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs berechnet; und wenn die Breite in der Rechts- und Linksrichtung von einem vorab gesetzten erlaubten Breitenbereich abweicht, der einer Fahrspurbreite entspricht, bestimmt, dass die zwei Kurven keine Kombination sind, die einer Fahrspurform entspricht, und wenn die Breite der Rechts- und Linksrichtung innerhalb des erlaubten Breitenbereichs fällt, bestimmt, dass die zwei Kurven einer Fahrspurform entsprechen.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit eine Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs setzt; zu jeder der Vielzahl von Kurven, eine Position der Kurve in einer Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs an der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung als eine Rechts- und Linksreferenzposition berechnet; zu jeder der Vielzahl von Kurven, eine Rechts- und Linksabweichung berechnet, die eine Abweichung zwischen der Rechts- und Linksreferenzposition und einer Position der Kurve in der Rechts- und Linksrichtung ist, an jeder Position in der Vorder- und Rückrichtung; wenn eine Position in der Vorder- und Rückrichtung von der Vorder- und Rückreferenzposition für Rechts- und Linksabweichung geändert wird, die Kurve, deren Rechts- und Linksabweichung von einem Median der Rechts- und Linksabweichungen der Vielzahl von Kurven um einen Rechts- und Linksabweichungsgrenzwert oder mehr abweicht, von der Vielzahl von Kurven ausschließt, bis es die zwei Kurven werden; und bestimmt, dass die verbleibenden zwei Kurven einer Fahrspurform entsprechen.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven setzt; eine Vorder- und Rückreferenzposition innerhalb eines überlappenden Bereichs in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs setzt, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder Objekt, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet ist, zwischen den zwei Kurven überlappt; eine Breite in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs zwischen den zwei Kurven an der Vorder- und Rückreferenzposition als eine Referenzbreite berechnet; und einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo ein absoluter Wert von Abweichung zwischen einer Breite in der Rechts- und Linksrichtung zwischen den zwei Kurven an einer Position in der Vorder- und Rückrichtung und der Referenzbreite kleiner als ein Breitenabweichungsgrenzwert wird, als den Wirkbereich bestimmt.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven setzt; und einen Bereich in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein absoluter Wert von Abweichung zwischen Krümmungen der zwei Kurven kleiner als ein Krümmungsabweichungsgrenzwert wird, als den Wirkbereich bestimmt.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kurven-Wirkbereichsbestimmungseinheit eine Kombination der zwei Kurven von der Vielzahl von Kurven setzt; eine Vorder- und Rückreferenzposition innerhalb eines überlappenden Bereichs in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs setzt, wo ein Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo die Reihe von Markierungen oder Objekt, die für jede Annäherung der zwei Kurven verwendet werden, angeordnet ist, zwischen den zwei Kurven überlappt; eine Breite in der Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs zwischen den zwei Kurven an der Vorder- und Rückreferenzposition als eine Referenzbreite berechnet; einen Bereich in der Vorder- und Rückrichtung, wo ein absoluter Wert von Abweichung zwischen einer Breite in der Rechts- und Linksrichtung zwischen den zwei Kurven an einer Position in der Vorder- und Rückrichtung und der Referenzbreite kleiner als ein Breitenabweichungsgrenzwert wird, als einen Wirkbereich durch Breitenbestimmung bestimmt; einen Bereich in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs, wo ein absoluter Wert von Abweichung zwischen Krümmungen der zwei Kurven kleiner als ein Krümmungsabweichungsgrenzwert wird, als einen Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung bestimmt; und einen überlappenden Bereich zwischen dem Wirkbereich durch Breitenbestimmung und dem Wirkbereich durch Krümmungsbestimmung als den finalen Wirkbereich bestimmt.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit relative Positionen einer Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen, die vor dem eigenen Auto kontinuierlich angeordnet sind, basierend auf von einer optischen Kamera aufgenommenen Bilddaten erfasst; und wobei die angenäherte Kurvenberechnungseinheit die Kurve für jede der Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen berechnet.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit relative Positionen einer Reihe von Straßenrandobjekten, die vor dem eigenen Auto kontinuierlich angeordnet sind, basierend auf einem Erfassungsergebnis von Objekten durch einen Millimeterwellenradar erfasst; und wobei die angenäherte Kurvenberechnungseinheit die Kurve für jede der Reihe von Straßenrandobjekten berechnet.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Markierungsobjekt-Erfassungseinheit relative Positionen einer Reihe von Straßenrandobjekten oder einer Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen, die vor dem eigenen Auto kontinuierlich angeordnet sind, basierend auf einem Erfassungsergebnis von Objekten durch einen Laserradar erfasst; und wobei die angenäherte Kurvenberechnungseinheit die Kurve für jede der Reihe von Straßenrandobjekten oder der Reihe von Straßenoberflächen-Fahrspurmarkierungen berechnet.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die angenäherte Kurvenberechnungseinheit, als die Kurve, ein Polynom berechnet, in dem eine Position in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine unabhängige Variable gesetzt ist und eine Position in einer Rechts- und Linksrichtung des eigenen Fahrzeugs als eine abhängige Variable gesetzt ist.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die angenäherte Kurvenberechnungseinheit eine Kurve dritter Ordnung innerhalb eines bestimmten Bereichs in einer Vorder- und Rückrichtung des eigenen Fahrzeugs berechnet und eine Kurve zweiter Ordnung innerhalb eines anderen Bereichs in der Vorder- und Rückrichtung als den bestimmten Bereich berechnet.
Das Fahrspurform-Erkennungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das zusätzlich eine Fahrzeugsteuereinheit umfasst, die eine oder beide einer Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs und einer Führung von Fahrtinformation eines Fahrzeugs basierend auf einer Information über die Kurve innerhalb des Wirkbereichs durchführt.
Ein Fahrspurform-Erkennungsverfahren, umfassend: einen Markierungsobjekt-Erfassungsschritt, der relative Positionen einer Reihe von Markierungen oder Objekten, die vor einem eigenen Fahrzeug kontinuierlich angeordnet sind, mit Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst; einen angenäherten Kurvenberechnungsschritt, der eine Kurve berechnet, die die relativen Positionen der Reihe von Markierungen oder Objekten annähert; und einen Kurven-Wirkbereichsbestimmungsschritt, der, wenn eine Vielzahl der Kurven berechnet ist, Formen der Vielzahl von Kurven miteinander vergleicht und die Kurven entsprechend einer Fahrspurform und einem Wirkbereich der Kurven bestimmt.