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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Begrenzungsdetektor
und ein Begrenzungserfassungsverfahren, die basierend auf einem
von einer Kamera zur Verfügung
gestellten Bild Bildinformation erlangen, wobei die Kamera an einem
Fahrzeug montiert ist und ein Bild einer Fahrbahnoberfläche aufnimmt,
und mit denen auf der Grundlage der erlangten Bildinformation eine
auf die Fahrbahnoberfläche
gezeichnete Begrenzung erfasst wird.
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2. Beschreibung des verwandten
Stands der Technik
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In
den letzten Jahren hat man eine Vorrichtung entwickelt, um ein Bild
einer vor einem Fahrzeug befindlichen Fahrbahnoberfläche mit
einer Kamera aufzunehmen, wobei basierend auf dem von der Kamera
aufgenommenen Bild eine Grenze, d. h. eine weiße Linie bzw. Straßenbegrenzung
erfasst wird, und das Fahrzeug automatisch auf einer durch die Straßenbegrenzung
begrenzten Fahrspur zu steuern. Zur Verwirklichung des automatischen
Fahrbetriebs muss die Fahrspur richtig erfasst werden, anders ausgedrückt ist
zur Erfassung der Fahrspur, d. h. der Straßenbegrenzungen, ein Detektor
erforderlich, um das von der Kamera aufgenommene Bild zu verarbeiten.
Solche Detektoren sind zum Beispiel in den
japanischen Patentanmeldungen mit den Offenlegungsnummern
H08-320997 und
2001-014595 offenbart.
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Ein
in der
japanischen Patentanmeldung
mit der Offenlegungsnummer H08-320997 offenbarter Fahrzeugspur-Detektor
misst einen Maximalwert von Randpunktzählwerten einer Randkomponente,
die eine Geradlinienkomponente darstellt, und zwar basierend auf
Bildinformation über
die rechte und linke Seite des Fahrzeugs sowie den Bereich unmittelbar vor
dem Fahrzeug. Der Fahrzeugspur-Detektor erkennt basierend auf dem
gemessenen Maximalwert, dass das Bild zu einer unterbrochenen Fahrbahnmarkierung
gehört,
wenn sich der Maximalwert periodisch ändert, und dass das Bild zu
einer durchgezogenen Fahrbahnmarkierung gehört, wenn der Maximalwert konstant
bleibt. Mithin erkennt der Fahrzeugspur-Detektor die Fahrspur des
Fahrzeugs basierend auf den Ergebnissen der Erkennung der rechten
und linken Fahrbahnmarkierungen.
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Ein
anderer, in der
japanischen
Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2001-014595 offenbarter
Fahrzeugspur-Detektor erfasst Weißlinien- bzw. Straßenbegrenzungs-Kandidatenpunkte durch
Verarbeitung eines Bilds, das von einer an einem vorderen Teil eines
Fahrzeugs angebrachten Videokamera aufgenommen wurde. Der Fahrzeugspur-Detektor
wählt von
allen Straßenbegrenzungs-Kandidatenpunkten
nur die Straßenbegrenzungs-Kandidatenpunkte
aus, die als Teil einer Straßenbegrenzung
eingestuft werden, um ein Erfassungsverhältnis zu berechnen, und bestimmt
basierend auf dem Erfassungsverhältnis
die Art der Straßenbegrenzung.
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Auf
einer Umgehungsschnellstraße
sind zum Beispiel mehrere Haupt-Fahrspuren zusammen mit Zusatzfahrspuren
vorgesehen, wie etwa einer Fahrspur zum Rechtsabbiegen oder einer
Fahrspur zum Linksabbiegen, damit ein Fahrzeug an einer vor ihm liegenden
Kreuzung nach rechts oder links abbiegen kann. Mit den Fahrspuren
zum Rechts- und Linksabbiegen verbreitert sich die Straße, und
Straßenbegrenzungen,
die die Fahrspuren markieren, sind so gezogen, dass sie von der
Straßenbegrenzung
der Haupt-Fahrspur nach außen
abknicken. Wenn zu der Haupt-Fahrspur, auf der ein Fahrzeug fährt, beispielsweise
eine Rechtsabbiegerspur hinzukommt, kann ein Straßenbegrenzungs-Detektor
die Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur fälschlicherweise
als die Straßenbegrenzung
der Haupt-Fahrspur erfassen. Der Straßenbegrenzungs-Detektor muss
in korrekter Weise bestimmen, ob die erfasste Straßenbegrenzung
zur Haupt-Fahrspur oder zur Rechtsabbiegerspur gehört. In den
oben beschriebenen zwei Patentanmeldungen sind keine speziellen
Techniken offenbart, um diese Schwierigkeit zu umgehen; sie sind
von daher empfänglich
für einen
Erfassungsfehler bezüglich
der die Fahrspuren begrenzenden Straßenbegrenzungen.
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Ein
Begrenzungsdetektor bzw. ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 bzw. 6 ist allgemein aus der Druckschrift
US 6,577,334 B1 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts
des bisher Gesagten besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, das zuvor beschriebene Problem zu lösen und einen Begrenzungsdetektor
bereitzustellen, der eine Haupt-Fahrspur und eine Zusatzfahrspur
sauber unterscheiden kann, um ein Fahrzeug entlang einer richtigen
Fahrspur zu führen.
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Ein
Begrenzungsdetektor gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Kamera, die an einem
Fahrzeug montiert ist und ein Bild einer Fahrbahnoberfläche aufnimmt;
eine Kandidatenlinien-Erfassungseinheit, die auf der Basis der Bildinformation
des von der Kamera zur Verfügung
gestellten Bildes eine auf die Fahrbahn oberfläche gezeichnete Kandidatenlinie
einer Fahrspur-Begrenzungsposition erfasst; eine Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit,
die die Fahrspur-Begrenzungsposition auf der Basis der Kandidatenlinie
der von der Kandidatenlinien-Erfassungseinheit erfassten Fahrspur-Begrenzungsposition
auswählt;
eine Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit,
die auf der Basis der Kandidatenlinie der durch die Kandidatenlinien-Erfassungseinheit
erfassten Fahrspur-Begrenzungsposition eine Fahrspur-Begrenzungsposition
einer Zusatzfahrspur auswählt,
die der Haupt-Fahrspur hinzugefügt
wird; und eine Zusatz-Verarbeitungseinheit, welche die Aneignung bzw. Übernahme
der durch die Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit oder
die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit ausgewählten Fahrspur-Begrenzungsposition
für eine
vorbestimmte Zeitspanne aussetzt bzw. stoppt, wenn die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit
die Fahrspur-Begrenzungsposition der Zusatzfahrspur auswählt.
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Die
Zusatz-Verarbeitungseinheit übernimmt die
Fahrspurbegrenzungsposition vor der Auswahl der Fahrspurbegrenzungsposition
der Zusatzfahrspur, wenn die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit
die Fahrspur-Begrenzungsposition der Zusatzfahrspur auswählt.
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Die
Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit erkennt die erfasste
Fahrspurbegrenzungsposition als Fahrspur-Begrenzungsposition einer
zusätzlichen
Fahrspur bzw. Zusatzfahrspur für
einen aus folgenden Fällen:
(i) wenn eine auf der Basis der Fahrspur-Begrenzungsposition errechnete Straßenkrümmung größer ist
als ein erster vorbestimmter Wert oder (ii) wenn ein Nickwinkel
außerhalb
eines vorbestimmten Bereichs liegt und die Straßenkrümmung größer ist als ein zweiter vorbestimmter
Wert, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
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Die
vorbestimmte Zeitdauer, innerhalb der die Übernahme der Fahrspurbegrenzungsposition, welche
entweder durch die Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit
oder die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit ausgewählt worden
ist, gestoppt bzw. ausgesetzt ist, stellt eine Zeitspanne dar, in
der sich das Fahrzeug um eine vorbestimmte Strecke von der Fahrspur-Position
des Fahrzeugs zu einer Zeit bewegt, wenn die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit die
Fahrspur-Begrenzungsposition der Zusatzfahrspur auswählt.
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Die
Zusatzfahrspur ist entweder eine Rechtsabbiegerspur zur Führung des
Fahrzeugs zum Rechtsabbiegen oder eine Linksabbiegerspur zur Führung des
Fahrzeugs zum Linksabbiegen an einer sich in Richtung der Haupt-Fahrspur
voraus befindlichen Kreuzung, wobei die vorbestimmte Zeitspanne,
in der die Übernahme
der Fahrspur-Begrenzungsposition,
welche entweder durch die Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit oder
die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit ausgewählt wird,
gestoppt bzw. ausgesetzt wird, eine Zeitspanne ist, bis die Kreuzung
erfasst wird.
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Gemäß dem Begrenzungsdetektor
wird die Kandidatenlinie der Fahrspur-Begrenzungsposition, die auf
die Fahrbahnoberfläche
gezeichnet ist, basierend auf der von dem von der Kamera zur Verfügung gestellten
Bild erlangten Bildinformation erfasst und die Fahrspur-Begrenzungsposition
basierend auf der Kandidatenlinie der Fahrspur-Begrenzungsposition ausgewählt. Außerdem wird
die Fahrspur-Begrenzungsposition der Zusatzfahrspur ausgewählt, die zur
Haupt-Fahrspur hinzukommt. Bei Auswahl der Fahrspur-Begrenzungsposition
der Zusatzfahrspur wird durch den Begrenzungsdetektor die Aneignung bzw. Übernahme
der Fahrspur-Begrenzungsposition gestoppt bzw. ausgesetzt, die durch
die Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit oder die Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit über die
vorbestimmte Zeitspanne ausgewählt wurde.
Da der Begrenzungsdetektor die Übernahme der über die
vorbestimmte Zeitspanne ausgewählten Fahrspur-Begrenzungsposition
stoppt bzw. aussetzt, wenn die Fahrspur-Begrenzungsposition der
Zusatzfahrspur ausgewählt
ist, kann demnach der Begrenzungsdetektor die Haupt-Fahrspur sauber
von der Zusatzfahrspur unterscheiden, um das Fahrzeug entlang der
korrekten Fahrspur zu führen,
ohne durch die Fahrspur-Begrenzungsposition der Zusatzfahrspur beeinträchtigt zu
sein, wodurch ein kontinuierlicher und situationsgerechter Fahrbetrieb
des Fahrzeugs ermöglicht
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Begrenzungserfassungsverfahren
die Schritte: Erfassen einer auf eine Fahrbahnoberfläche gezeichnete
Kandidatenlinie einer Fahrspur-Begrenzungsposition auf der Basis
einer Bildinformation eines von einer Kamera zur Verfügung gestellten
Bildes; Auswählen
der auf der Kandidatenlinie der erfassten Fahrspur-Begrenzungsposition
basierenden Fahrspur-Begrenzungsposition, Auswählen einer Fahrspur-Begrenzungsposition
einer der Haupt-Fahrspur hinzugefügten Zusatzfahrspur auf der
Basis der Kandidatenlinie der erfassten Fahrspur-Begrenzungsposition;
und Stoppen bzw. Aussetzen der Aneignung bzw. Übernahme einer der Fahrspur-Begrenzungspositionen
für eine
vorbestimmte Zeitspanne, wenn die Fahrspur-Begrenzungsposition der
Zusatzfahrspur aus gewählt
wird.
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Die
oben stehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie die
technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung ergeben sich
deutlicher durch die Lektüre
der nun folgenden ausführlichen
Beschreibung von gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wenn sie in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaubild eines Aufbaus einer Fahrzeugsteuerung, an der
ein Begrenzungsdetektor gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt;
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2 ist
ein Blockschaubild eines Aufbaus des Begrenzungsdetektors gemäß der Ausführungsform;
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3 ist
eine Schemadarstellung eines Bildes, das von einer Kamera aufgenommen
wurde;
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4 ist
eine Schemadarstellung von Straßenparametern,
die vom Begrenzungsdetektor der Ausführungsform als Ausgaben geliefert
werden;
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5 ist
eine Draufsicht einer Straße,
die eine Haupt-Fahrspur und eine Rechtsabbiegerspur umfasst;
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6A ist
eine Schemadarstellung der Haupt-Fahrspur nach einer Bildverarbeitung,
und 6B ist eine Schemadarstellung eines zusätzlichen
Teilstücks
der Haupt-Fahrspur
nach der Bildverarbeitung;
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7 ist
ein Flussdiagramm einer Begrenzungserfassungssteuerung durch den
Begrenzungsdetektor gemäß der Ausführungsform;
und
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8 ist
ein Flussdiagramm eines Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungsprozesses.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform eines Begrenzungsdetektors
gemäß der vorliegenden
Erfindung im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist durch die Ausführungsform nicht
beschränkt.
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1 ist
ein Blockschaubild eines Aufbaus einer Fahrzeugsteuerung, an der
ein Begrenzungsdetektor gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt, 2 ist ein
Blockschaubild eines Aufbaus des Begrenzungsdetektors gemäß der Ausführungsform, 3 ist eine
Schemadarstellung eines Bildes, das von einer Kamera aufgenommen
wurde, 4 ist eine Schemadarstellung von Straßenparametern,
die vom Begrenzungsdetektor der Ausführungsform als Ausgaben geliefert
werden, 5 ist eine Draufsicht einer Straße, die
eine Haupt-Fahrspur und eine Rechtsabbiegerspur umfasst, 6A ist
eine Schemadarstellung der Haupt-Fahrspur
nach einer Bildverarbeitung, 6B ist
eine Schemadarstellung eines zusätzlichen
Teilstücks
der Haupt-Fahrspur nach der Bildverarbeitung, 7 ist
ein Flussdiagramm einer Begrenzungserfassungssteuerung durch den
Begrenzungsdetektor gemäß der Ausführungsform,
und 8 ist ein Flussdiagramm eines Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungsprozesses.
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Die
Fahrzeugsteuerung, an der der Erfassungsdetektor der Ausführungsform
zur Anwendung kommt, umfasst wie in 1 gezeigt
eine Kamera 11, einen Weißlinien- bzw. Straßenbegrenzungs-Detektor (Begrenzungsdetektor) 12,
eine Fahrzeuglenkungssteuerung 13, einen Hauptschalter
(S/W) 14, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15,
eine Servolenkvorrichtung 16 und eine Anzeige 17.
Die Fahrzeugsteuerung erfasst Straßenbegrenzungen zu beiden Seiten
einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, berechnet Straßenparameter
basierend auf den Straßenbegrenzungen
und lenkt das Fahrzeug basierend auf den Straßenparametern, um es sauber innerhalb
der Fahrspur zu führen,
auf der es gerade fährt.
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Die
Kamera 11 ist unter einem vorbestimmten Depressionswinkel
zum Beispiel im Nahbereich eines Raum- bzw. Innenspiegels befestigt,
um ein Bild von der vor dem Fahrzeug liegenden Straße aufzunehmen,
und gibt ein aufgenommenes Bild an den Straßenbegrenzungs-Detektor 12 aus.
Die Kamera 11 ist dazu in der Lage, ein Bild innerhalb
eines Bereichs von einer um eine vorbestimmte Strecke von der Front
des Fahrzeugs entfernten Position bis zu einer weit entfernten Position
aufzunehmen. Wie in 3 gezeigt ist, laufen in dem
Bild die rechte und linke Straßenbegrenzung
(Begrenzungslinie) 201 und 202, die eine Fahrspur 101 begrenzen,
im oberen Teilbereich des Bildes zusammen, so dass sie eine umgekehrte
V-Form bilden.
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Basierend
auf dem von der Kamera 11 zur Verfügung gestellten Bild erfasst
der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 die
rechte und die linke auf die Fahrbahnoberfläche gezeichnete Straßenbegrenzung
und ermittelt die Straßenparameter
basierend auf der Information über
die rechte und linke Straßenbegrenzung.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 eine
Randpunkt-Extraktionseinheit 21, die als Kandidatenlinien-Detektor
dient, eine Randlinien-Extraktionseinheit 22, eine Straßenbegrenzungs-Extraktionseinheit 23, eine
Straßenbegrenzungs-Auswahleinheit 24,
die als Fahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit dient, eine
Straßenparameter-Berechnungseinheit 25,
eine Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungseinheit 26, die
als Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit und als Zusatz-Verarbeitungseinheit
dient, und eine Straßenparameter-Ausgabeeinheit 27.
Der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 führt an einem
zweidimensionalen Bild der von oben gesehenen Straße, das
durch eine geometrische Transformation des von der Kamera 11 aufgenommenen
Bilds erhalten wird, verschiedene Verarbeitungen aus.
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Der
Straßenbegrenzungs-Detektor 12 verarbeitet
das von der Kamera 11 zur Verfügung gestellte Bild kontinuierlich
mit einem vorbestimmten Abtastzyklus (zum Beispiel 200 ms) und erkennt
als Randpunkt einen Punkt, an dem sich die Helligkeit entlang einer
Horizontalrichtung sprunghaft ändert,
d. h. entlang der rechten und linken Richtung der Kamera 11, die
senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist. Die Randpunkt-Extraktionseinheit 21 extrahiert
eine Vielzahl von Randpunkten aus dem von der Kamera 11 zur
Verfügung
gestellten Bild. Die Randlinien-Extraktionseinheit 22 extrahiert
durch eine Hough-Transformation eine Vielzahl von Randlinien, bei
denen es sich um Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien
handelt (Kandidatenlinien für
die Fahrspur-Begrenzungspositionen),
und zwar beispielsweise aus der Vielzahl von Randpunkten, die von
der Randpunkt-Extraktionseinheit 21 extrahiert wurden. Die
Straßenbegrenzungs-Extraktionseinheit 23 extrahiert
aus der Vielzahl der von der Randlinien-Extraktionseinheit 22 extrahierten
Randlinien mehrere Gruppen von Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien,
wobei jede Gruppe aus einem Paar aus einer linken Linie und einer
rechten Linie besteht. Dann wählt die
Straßenbegrenzungs-Auswahleinheit 24 von
den durch die Straßenbegrenzungs-Extraktionseinheit 23 extrahierten
Gruppen von Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien
zwei Straßenbegrenzungen
oder eine Straßenbegrenzung
aus, bei denen/der es sich am allerwahrscheinlichsten um eine Fahrzeugspur
handelt.
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Die
Straßenparameter-Berechnungseinheit 25 berechnet
fünf Straßenparameter, d.
h. eine Straßenkrümmung R,
einen Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs, einen Gierwinkel θ,
eine Fahrspurbreite W und einen Versatz g basierend auf den beiden
ausgewählten
Straßenbegrenzungen.
Wie in 4 gezeigt ist, ist die Straßenkrümmung R ein Mittelwert der Krümmungen
der linken und rechten Straßenbegrenzung 201 und 202,
wenn das Fahrzeug 10 auf der durch die linke und rechte
Straßenbegrenzung 201 und 202 begrenzten
Fahrspur 101 fährt,
und nimmt einen positiven Wert an, wenn sich die Linien in Fahrtrichtung
des Fahrzeugs 10 nach rechts krümmen, und nimmt einen negativen
Wert an, wenn sich die Linien in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 nach links
krümmen.
Der Nickwinkel Φ ist
ein Neigungswinkel des Fahrzeugs, d. h. ein Winkel, der durch eine
optische Achse der Kamera 11 bezüglich der Fahrbahnoberfläche gebildet
ist, und wird nach der Transformation zum ebenen Bild basierend
auf dem Neigungswinkel der linken und rechten Straßenbegrenzung 201 und 202 berechnet.
Vorausgesetzt, dass der Neigungswinkel Φ gleich null ist, wenn das Fahrzeug 10 in
parallelem Zustand zur Fahrbahnoberfläche steht, sind die linke und
rechte Straßenbegrenzung 201 und 202 im
ebenen Bild parallel zueinander. Wenn sich dagegen der vordere Teil
des Fahrzeugs nach unten neigt, nehmen die linke und rechte Straßenbegrenzung 201 und 202 im
ebenen Bild die Form eines umgekehrten V an, wohingegen, wenn sich
der vordere Teil des Fahrzeugs sich nach oben neigt, die linke und
rechte Straßenbegrenzung 201 und 202 im
ebenen Bild zu einer V-Form werden. Folglich kann basierend auf
den Winkeln der Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Nickwinkel Φ berechnet
werden. Der Gierwinkel θ ist
ein Mittelwert von Ablenkungswinkeln der linken und rechten Straßenbegrenzung 201 und 202 mit
Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10, gesehen aus
einer feststehenden Position der Kamera 11, und nimmt einen positiven
Wert an, wenn die Ablenkung bezüglich
des Fahrzeugs 10 nach rechts geht, und einen negativen Wert,
wenn die Ablenkung bezüglich
des Fahrzeugs 10 nach links weist. Die Fahrspurbreite W
ist ein Abstand zwischen der linken und rechten Straßenbegrenzung 201 und 202.
Der Versatz g ist eine Verschiebung zwischen der Mitte der Straße 101 und
der Mitte des Fahrzeugs 10 und nimmt einen positiven Wert
an, wenn sich das Fahrzeug 10 auf der Fahrspur 101 nach
rechts verschiebt, und einen negativen Wert, wenn sich das Fahrzeug 10 auf
der Fahrspur 101 nach links verschiebt.
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Die
Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungseinheit 26 wählt von
den mehreren Gruppen von Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien,
die von der Straßenbegrenzungs-Extraktionseinheit 23 (als Zusatzfahrspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit)
ausgewählt
wurden, eine Straßenbegrenzung einer
Rechtsabbiegerspur aus, die auf der rechten Seite einer Haupt-Fahrspur
hinzukommt, und stellt bei Auswahl der Straßen begrenzung der Rechtsabbiegerspur
einen Rechtsabbiegerspurmodus ein, um dann danach für eine vorbestimmte
Zeitspanne die Aneignung bzw. Übernahme
der von der Straßenbegrenzungs-Auswahleinheit 24 (als
Zusatz-Verarbeitungseinheit) ausgewählten Straßenbegrenzung zu stoppen bzw.
auszusetzen.
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Allgemein
sind auf einer Umgehungsschnellstraße, um zum Beispiel die durch
die linke und rechte Straßenbegrenzung 201 und 202 begrenzte Haupt-Fahrspur 101 mit
einer Rechtsabbiegerspur 102 zu versehen, damit das Fahrzeug
an einer voraus liegenden Kreuzung nach rechts abbiegen kann, eine
schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203, die
von der rechten Straßenbegrenzung 202 nach rechts
abzweigt, und eine Rechtsabbieger-Straßenbegrenzung 204 gezeichnet,
die die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 fortführt, sich
von dieser nach links krümmt
und parallel zur Straßenbegrenzung 202 wird,
wobei die Straßenbegrenzung 201 nicht
durchgehend einen Gegenpart zur schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 bildet,
wie in 5 gezeigt ist. Wenn das Fahrzeug 10 auf
einer Straße
unterwegs ist, wo die Rechtsabbiegerspur 102 auf der rechten
Seite der Haupt-Fahrspur 101 vorgesehen ist, und der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 an
einem von der Kamera 11 in einem Prozessbereich A aufgenommenen
Bild eine Bildverarbeitung ausführt,
können
wie in 6A gezeigt zwei parallele Straßenbegrenzungen 201 und 202 erfasst werden.
Wenn dagegen der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 die
Bildverarbeitung an dem von der Kamera 11 in einem Prozessbereich
B aufgenommenen Bild durchführt,
dann kann, obschon die Straßenbegrenzung 201 auf
der linken Seite erfasst werden kann, die auf der rechten Seite
liegende Straßenbegrenzung 202 nicht
erfasst werden und es wird stattdessen die schräg verlaufende Straßenbegrenzung 203 erfasst,
wie in 6B gezeigt ist, welche die Rechtsabbiegerspur 102 begrenzt.
Daher wird das Fahrzeug 10 möglicherweise nicht sauber entlang
der Haupt-Fahrspur 101 geführt, auf der das Fahrzeug gerade
fährt.
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Daher übernimmt
die Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungseinheit 26 bei der
Bestimmung, dass eine der beiden aus den mehreren Gruppen der Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien,
die durch die Straßenbegrenzungs-Extraktionseinheit 23 extrahiert
wurden, die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 ist, nicht die Straßenparameter,
die basierend auf den Daten der ausgewählten, schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 berechnet
wurden, sondern übernimmt stattdessen
die Straßenparameter,
die basierend auf Daten der vorher ausgewählten Straßenbegrenzungen berechnet wurden,
d. h. der Straßenbegrenzung 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101. In diesem Fall wird die ausgewählte Straßenbegrenzung
als die Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur bestimmt, wenn die von der Straßenparameter-Berechnungseinheit 25 berechnete
Straßenkrümmung R größer als
ein erster vorbestimmter Wert ist, oder wenn der von der Straßenparameter-Berechnungseinheit 25 berechnete
Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs außerhalb
eines vorbestimmten Bereichs liegt und die Straßenkrümmung R größer als ein zweiter vorbestimmter
Wert ist, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
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Darüber hinaus
geht ein Prozessmodus, wenn die ausgewählte Straßenbegrenzung als Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur eingestuft wird, von einem Normalfahrspurmodus
zu einem Rechtsabbiegerspurmodus über. In dem Normalfahrspurmodus
wird eine Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie
als Straßenbegrenzung
erkannt, wenn die Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie
innerhalb einer vorbestimmten Erfassungszeitspanne (zum Beispiel
eine Sekunde) kontinuierlich viele Male erfasst wird (zum Beispiel
zehn Mal). Im Rechtsabbiegerspurmodus wird dagegen eine Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie
in entsprechender Weise als Straßenbegrenzung erkannt, wenn
die Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie
innerhalb einer vorbestimmten Erfassungszeitspanne (zum Beispiel
eine Sekunde) kontinuierlich viele Male erfasst wird (zum Beispiel
zehn Mal). Die Aneignung bzw. Übernahme der
Informationen bezüglich
der ausgewählten
Straßenbegrenzung
wird jedoch für
eine vorbestimmte Zeitspanne ausgesetzt. So kann, wenn das Fahrzeug 10 den
Teilbereich passiert hat, der der schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 auf der Haupt-Fahrspur 101 zugehört, die
Straßenbegrenzung
der Haupt-Fahrspur 101 wieder erfasst werden.
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Die
Straßenparameter-Ausgabeeinheit 27 dient
dazu, an die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 die Straßenparameter,
wie etwa die Straßenkrümmung R,
den Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs, den Gierwinkel θ,
die Fahrspurbreite W und den Versatz g auszugeben, die von der Straßenparameter-Berechnungseinheit 25 berechnet
wurden, und die Straßenparameter-Ausgabeeinheit 27 gibt
an die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 auch die von der Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungseinheit 26 bestimmten
Ergebnisse der Bestimmung über
die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 aus.
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Zusätzlich stellt
die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 einen Lenkungsbetrag (Lenkdrehmoment) des
Fahrzeugs basierend auf den von dem Straßenbegrenzungs-Detektor 12 gelieferten
Straßenparametern
ein. Anders ausgedrückt
bestimmt die Fahrzeuglenkungssteuerung 13, wenn die Fahrspur,
auf der das Fahrzeug 10 fährt, nach rechts abbiegt, den Lenkungsbetrag,
der notwendig ist, damit das Fahrzeug die Kurve durchfahren kann,
und steuert die Servolenkungsvorrichtung 16 an. Die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 ist
mit dem Hauptschalter 14 verbunden und steuert die Lenkung
des Fahrzeugs 10, wenn der Hauptschalter 14 eingeschaltet
ist. Zusätzlich
ist die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 mit dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 verbunden.
In Anbetracht der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit stellt die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 den
Lenkungsbetrag ein. Die an die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 angeschlossene
Anzeige 17 zeigt einen Steuerzustand an.
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Als
Nächstes
wird mit Bezug auf die Flussdiagramme von 7 und 8 die
Straßenbegrenzungs-Erfassungssteuerung
beschrieben, die durch den wie vorstehend beschriebenen Straßenbegrenzungs-Detektor
der Ausführungsform
ausgeführt wird.
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Bei
der Straßenbegrenzungs-Erfassungssteuerung
durch den Straßenbegrenzungs-Detektor 12 der
Ausführungsform
empfängt
bei Schritt S11, wie in 7 gezeigt ist, der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 ein
Bild von der Kamera 11, extrahiert bei Schritt S12 die
Vielzahl von Randpunkten basierend auf dem von der Kamera 11 eingehenden Bild,
extrahiert bei Schritt S13 durch eine Hough-Transformation die Vielzahl
von Randlinien aus der extrahierten Vielzahl der Randpunkte, extrahiert
bei Schritt S14 die mehreren Gruppen von Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien
aus der extrahierten Vielzahl von Randlinien, und wählt bei
Schritt S15 aus den mehreren Gruppen von Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinien
zwei Straßenbegrenzungen aus,
bei denen es sich am allerwahrscheinlichsten um Fahrspursymbole
handelt. Bei Schritt S16 berechnet der Straßenbegrenzungs-Detektor 12 auf Grundlage
der beiden ausgewählten
Straßenbegrenzungen
die Straßenkrümmung R,
den Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs, den Gierwinkel θ,
die Fahrspurbreite W und den Versatz g als die fünf Straßenparameter.
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Bei
Schritt S17 bestimmt der Straßenbegrenzungs-Detektor 12,
ob ein Erfassungsmerker F1 = 1 (EIN) ist. Bei der Normalfahrspurmodussteuerung, wenn
die Straßenbegrenzung
der Fahrspur erfasst wird, ist der Erfassungsmerker F1 = 1 (EIN),
wohingegen, wenn die Straßenbegrenzung
nicht erfasst wird, da die auf die Fahrbahnoberfläche gezeichnete Straßenbegrenzung
nicht mehr vorhanden ist oder wegen darüberliegenden Schnees nicht
gesehen werden kann, der Erfassungsmerker F1 = 0 (AUS) ist. Wenn
der Erfassungsmerker F1 bei Schritt S17 nicht 1 ist, geht der Prozess über zu Schritt
S25, während,
wenn bei Schritt S17 der Erfassungsmerker F1 = 1 ist, der Prozess
zu Schritt S18 weitergeht, um eine Bestimmungssteuerung des Rechtsabbieger spurmodus
auszuführen.
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Wie
in 8 gezeigt ist, werden bei Schritt S101 die Straßenparameter
(die Straßenkrümmung R,
der Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs, der Gierwinkel θ, die
Fahrspurbreite W und der Versatz g) einer vorbestimmten Zeitspanne
(zum Beispiel fünf
Sekunden) in einem Verlaufsspeicher gespeichert. Dann wird bei Schritt
S102 mit der Straßenkrümmung R
und dem Nickwinkel Φ der
Straßenparameter
eine Abnormalitätsbestimmung
durchgeführt.
Zuerst werden ein Mittelwert RA der Straßenkrümmung R und ein Mittelwert ΦA des Nickwinkels Φ in einer vorbestimmten, früheren Zeitspanne
(zum Beispiel fünf
Sekunden) berechnet. Dann wird bestimmt, ob eine Differenz zwischen
der momentanen Straßenkrümmung R
und dem vorherigen Mittelwert RA größer als ein erster Schwellenwert
RB ist oder nicht. Zusätzlich
wird bestimmt, ob eine Differenz zwischen dem momentanen Nickwinkel Φ und dem
vorigen Mittelwert ΦA größer als
ein erster Schwellenwert ΦB ist, und ob eine Differenz zwischen dem
momentanen Nickwinkel Φ und
dem vorherigen Mittelwert ΦA kleiner als ein zweiter Schwellenwert Φs ist. Hier ist der erste Schwellenwert ΦB größer eingestellt
als der zweite Schwellenwert Φs. Wenn die Differenz zwischen der momentanen
Straßenkrümmung R
und dem vorherigen Mittelwert RA größer ist
als der erste Schwellenwert RB, kann davon
ausgegangen werden, dass die Fahrspur, auf der das Fahrzeug momentan
fährt,
eine extrem große
Kurve zur rechten oder linken Seite hin macht, und ein Merker F3
für eine
abnormale Straßenkrümmung wird
auf 1 gesetzt. Wenn die Differenz zwischen dem momentanen Nickwinkel Φ und dem vorherigen
Mittelwert ΦA größer als
der erste Schwellenwert ΦB ist, kann davon ausgegangen werden, dass
der durch die linke und rechte Straßenbegrenzung gebildete Winkel
extrem groß ist
und die linke und rechte Straßenbegrenzung
eine umgekehrte V-Form auf dem ebenen Bild bildet, da der Nickwinkel ungeachtet
der Abwesenheit einer Vorwärtskippung des
Fahrzeugs groß ist,
und ein erster Merker F4 für einen
abnormalen Nickwinkel wird auf 1 gesetzt. Wenn die Differenz zwischen
dem momentanen Nickwinkel Φ und
dem vorherigen Mittelwert ΦA kleiner als der zweite Schwellenwert Φs ist, kann darüber hinaus auch davon ausgegangen
werden, dass der durch die linke und rechte Straßenbegrenzung gebildete Winkel
extrem groß ist
und die linke und rechte Straßenbegrenzung
eine V-Form auf dem ebenen Bild bilden, da der Nickwinkel ungeachtet
der Abwesenheit einer nach hinten gerichteten Kippung des Fahrzeugs
klein ist, und ein zweiter Merker F5 für einen abnormalen Nickwinkel
wird auf 1 gesetzt. Die Abnormalitätsbestimmung bezüglich der
Straßenkrümmung R
und des Nickwinkels Φ kann
kurz wie folgt zusammengefasst werden: R – RA > RB → F3
= 1 Φ – ΦA > ΦB → F4
= 1 Φ – ΦA > ΦS → F5
= 1
-
Nach
der Abnormalitätsbestimmung
der Straßenkrümmung R
und des Nickwinkels Φ der Straßenparameter
bei Schritt S102 wird bei Schritt S103 eine Abnormalitätsbestimmung
einer Richtungsänderung
der Straßenkrümmung R
der Straßenparameter
durchgeführt.
Mit anderen Worten wird bestimmt, ob die Differenz zwischen der
momentanen Straßenkrümmung R
und dem vorherigen Mittelwert RA größer als
der zweite Schwellenwert RS ist, der kleiner
als der erste Schwellenwert RB ist. Wenn bestimmt
wird, dass die Differenz zwischen der momentanen Straßenkrümmung R
und dem vorherigen Mittelwert RA größer als
der zweite Schwellenwert RS ist, kann davon
ausgegangen werden, dass die aktuelle Fahrspur eine nach rechts
führende
Kurve ausführt,
und ein Merker F6 für
eine nach rechts abbiegende Straßenkrümmung wird auf 1 gesetzt. R – RA > RS → F6
= 1
-
Dann
wird bei Schritt S104 basierend auf den wie zuvor beschrieben eingestellten
Merkern F3 bis F6 eine Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmung ausgeführt. Anders
ausgedrückt,
wenn der Merker F3 für
eine abnormale Straßenkrümmung gleich
1 ist, oder der erste Merker F4 für einen abnormalen Nickwinkel
gleich 1 ist oder der zweite Merker F5 für einen abnormalen Nickwinkel
gleich 1 ist und der Merker F6 für
eine Rechtsabbieger-Straßenkrümmung gleich
1 ist, wird bestimmt, dass das Erfassungsergebnis der Straßenbegrenzung
ein Erfassungsfehler ist, der durch das Vorhandensein einer Rechtsabbiegerspur verursacht
wurde. Wenn bestimmt wird, dass es einen durch die Rechtsabbiegerspur
verursachten Erfassungsfehler gibt, geht der Prozess über zu Schritt S105,
wo der Merker F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus auf Eins (EIN) gesetzt wird. Wenn bei
Schritt S104 dagegen festgestellt wird, dass das Erfassungsergebnis
der Straßenbegrenzung
nicht mit dem Erfassungsfehler behaftet ist, der durch die Rechtsabbiegerspur
verursacht wurde, verändert
sich der Merker F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus nicht. F3 = 1 oder (F4 = 1 oder F5 = 1) und F6 = 1 → F2 = 1
-
Somit
wird bei der Bestimmungssteuerung im Rechtsabbiegerspurmodus bestimmt, ob
die ausgewählte
Straßenbegrenzung
die Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur 102 ist oder nicht, und zwar basierend
auf der berechneten Straßenkrümmung R
und dem Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs. Wenn die ausgewählte
Straßenbegrenzung
als die Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur 102 festgesetzt wird, wird der Merker
F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus auf 1 gesetzt. Wenn der Merker F2 für den Rechtsabbiegerspurmodus
auf 0 festgesetzt wird, wird der Erfassungsmerker F1 auf 1 gesetzt. Somit
werden die Straßenparameter,
die basierend auf Daten der ausgewählten Straßenbegrenzung der Rechtsabbiegerspur 102 berechnet
wurden, für
eine vorbestimmte Zeitspanne nicht übernommen.
-
Unter
erneutem Bezug zu 7 wird bei der Bestimmungssteuerung
bezüglich
des Rechtsabbiegerspurmodus, nachdem bestimmt wurde, ob die ausgewählte Straßenbegrenzung
die Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur 102 ist oder nicht, und der Merker
F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus gesetzt wurde, bei Schritt S19 bestimmt,
ob der Merker F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus 1 ist oder nicht. Wenn bei
der vorstehend beschriebenen, bei Schritt S19 ausgeführten Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungssteuerung
die ausgewählte Straßenbegrenzung
nicht als die Straßenbegrenzung der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft wird, wird der Merker
F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus auf 0 gesetzt. Somit geht der Prozess
weiter zu Schritt S25, bei dem die berechneten Parameter, die die Straßenkrümmung R
der Haupt-Fahrspur 101, den Nickwinkel Φ des Fahrzeugs, den Gierwinkel θ, die Fahrspurbreite
W und den Versatz g umfassen, sowie der Zustand des Erfassungsmerkers
F1 (F1 = 0 oder F1 = 1) als Ausgaben an die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 geliefert
werden. Wenn andererseits bei der vorstehend beschriebenen Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungssteuerung
bei Schritt S19 die ausgewählte
Straßenbegrenzung
als die schräg verlaufende
Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 101 eingestuft wird, ist der Merker
F2 für den
Rechtsabbiegerspurmodus gleich 1 und der Prozess geht über zu Schritt
S20 und der Erfassungsmerker F1 wird auf 0 gesetzt.
-
Bei
Schritt S21 beginnt das Hochzählen
für eine
Zeit (Rechtsabbiegerspurmodus-Zeitspanne) T1,
die seit dem Übergang
zum Rechtsabbiegerspurmodus verstrichen ist, nachdem der Merker
F2 für den
Rechtsabbiegerspurmodus auf Eins gesetzt wurde. Dann wird bei Schritt
S22 bestimmt, ob die Rechtsabbiegerspurmodus-Zeitspanne T1 eine
vorbestimmte Zeitspanne T1S überschreitet
oder nicht, und wenn die Rechtsabbiegerspurmodus-Zeitspanne T1 die
vorbestimmte Zeitspanne T1S nicht überschreitet,
wird der Prozess bis zu diesem Punkt wiederholt. Dann wird, wenn
die Rechtsabbie gerspurmodus-Zeitspanne T1 die vorbestimmte Zeitspanne T1S überschreitet,
der Merker F2 für
den Rechtsabbiegerspurmodus bei Schritt S23 auf 0 gesetzt, und bei
Schritt S24 wird die Rechtsabbiegerspurmodus-Zeitspanne T1 zurückgesetzt.
-
Hier
ist die vorbestimmte Zeitspanne T1S in Bezug
auf die Rechtsabbiegerspurmodus-Zeitspanne T1 eine Zeit, die ab
dem Zeitpunkt der Erfassung der schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 der Rechtsabbiegerspur 102 bis
zu dem Zeitpunkt verstreicht, an dem das Fahrzeug 10 an
der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 vollständig vorbeigefahren
ist. Im Allgemeinen wird die Länge
der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung,
die aufgezeichnet ist, um die Zusatzfahrspur anzugeben, auf eine
vorbestimmte Länge
(zum Beispiel 20 m) festgelegt, und die Zeit, die zum Durchfahren
der Länge
erforderlich ist, errechnet sich basierend auf einer momentanen
Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Anders ausgedrückt wird während der Fahrt des Fahrzeugs 10 von
einer Fahrspur-Position, an der die schräg verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 erfasst wird, bis zu dem Punkt,
an dem das Fahrzeug 10 nach Durchfahren einer vorbestimmten
Strecke an der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 vollständig vorbeigefahren
ist, die Information der erfassten Straßenbegrenzung nicht übernommen.
Nach Verstreichen dieser Zeitspanne und wenn das Fahrzeug 10 an
der schräg verlaufenden
Straßenbegrenzung 203 vorbeigefahren
ist, endet der Rechtsabbiegerspurmodus und der Betrieb geht zurück zum Normalfahrspurmodus.
-
Bei
Schritt S25 werden die Straßenparameter
wie etwa die berechnete Straßenkrümmung R, der
Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs, der Gierwinkel θ, die
Fahrspurbreite W der Versatz g sowie der Status des Erfassungsmerkers
F1 (F1 = 0 oder F1 = 1) als Ausgaben der Fahrzeuglenkungssteuerung 13 zur Verfügung gestellt.
Wenn der Erfassungsmerker F1 = 0 zusammen mit den Daten der Straßenparameter eingegeben
wird, übernimmt
die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 die Daten der eingegebenen
Straßenparameter
nicht, sondern übernimmt
stattdessen die vorher zur Verfügung
gestellten Daten der Straßenparameter
und führt
die Lenkungssteuerung des Fahrzeugs aus. Wenn dagegen gleichzeitig
der Erfassungsmerker F1 = 1 zur Verfügung gestellt wird, übernimmt
die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 die eingegebenen Daten
der Straßenparameter
so wie sie sind, um die Lenkungssteuerung des Fahrzeugs auszuführen.
-
Somit
wird bei dem Begrenzungsdetektor der Ausführungsform die auf die Fahrbahnoberfläche gezeichnete
Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie basierend
auf der Bildinformation des von der Kamera 11 eingegangenen
Bilds erfasst, das in einer vor bestimmten Erfassungszeitspanne erlangt
wurde. Die Straßenbegrenzungen 201 und 202 der Haupt-Fahrspur 101 wie
auch die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102, die zur Haupt-Fahrspur 101 dazukommt,
werden basierend auf der Straßenbegrenzungs-Kandidatenlinie
ausgewählt.
Wenn die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 ausgewählt ist, wird bestimmt, dass
der Erfassungsfehler aufgetreten ist, und es wird der Rechtsabbiegerspurmodus
eingestellt. Dann werden die Daten der Straßenbegrenzung, die als die
schräg verlaufende
Straßenbegrenzung 203 ausgewählt wurde,
für eine
vorbestimmte Zeitspanne nicht übernommen,
und die Daten der Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101, die zuvor ausgewählt wurden, werden als Daten
der Straßenbegrenzung übernommen.
-
Daher
wird, wenn die erfasste Straßenbegrenzung
die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 ist,
die Erfassung auf den Rechtsabbieger-Erfassungsfehler festgesetzt.
Die Lenkungssteuerung (Steuerung zur Fahrspureinhaltung) wird dann basierend
auf den erfassten Daten für
eine vorbestimmte Zeitspanne ausgesetzt, und die Lenkungssteuerung
(Steuerung zur Fahrspureinhaltung) wird basierend auf den Daten
der Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101 aufrechterhalten, die vor dem Rechtsabbieger-Erfassungsfehler erfasst
wurden. Das Fahrzeug 10 kann weiterhin sauber auf der Haupt-Fahrspur 101 geführt werden, ohne
durch die Rechtsabbiegerspur 102 verwirrt oder abgelenkt
zu werden. Wenn ab der Bestimmung des Rechtsabbieger-Erfassungsfehlers
eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, ist das Fahrzeug an
der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 der Rechtsabbiegerspur 102 vorbeigefahren
und die Straßenbegrenzungserfassung
wird wieder aufgenommen. Dann können
zur Ausführung
der Lenkungssteuerung und für
eine ordnungsgemäße, kontinuierliche
Fahrt des Fahrzeugs 10 die Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101 wieder erfasst werden.
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Darüber hinaus
wird basierend auf der Straßenkrümmung R
oder dem Nickwinkel Φ bestimmt, ob
die erfasste Straßenbegrenzung
die Straßenbegrenzung 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101 oder die schräg verlaufende Straßenbegrenzung 203 der Rechtsabbiegerspur 102 ist.
Da die Straßenparameter
vom Straßenbegrenzungs-Detektor
selbst zur Verfügung
gestellt werden, ist kein separater Detektor notwendig, wodurch
sich eine einfache Vorrichtung und ein einfaches Steuerprogramm
realisieren lassen. Wenn die Differenz zwischen der momentanen Straßenkrümmung R
und dem Mittelwert RA größer als
der erste Schwellenwert RB ist, wird im
Vorstehenden davon ausge gangen, dass die momentane Fahrspur eine übergroße Kurve
nach rechts oder links ausführt,
und die erfasste Straßenbegrenzung wird
als die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft. Wenn dagegen die Differenz
zwischen dem momentanen Nickwinkel Φ und dem vorherigen Mittelwert ΦA größer als
der erste Schwellenwert ΦB ist, oder die Differenz zwischen dem momentanen
Nickwinkel Φ und dem
vorherigen Mittelwert ΦA kleiner als der zweite Schwellenwert ΦS ist, ist der Nickwinkel ungeachtet der
Abwesenheit von Kippstellungen des Fahrzeugs klein, und wenn gleichzeitig
die Differenz zwischen der momentanen Straßenkrümmung R und dem vorherigen
Mittelwert RA größer als der zweite Schwellenwert
RS ist, wird davon ausgegangen, dass die
aktuelle Fahrspur eine Rechtskurve ausführt, und die erfasste Straßenbegrenzung
wird als die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft. Somit lässt sich
der durch die Rechtskurve verursachte Erfassungsfehler der Straßenbegrenzung
präzise
bestimmen.
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Des
Weiteren wird die vorbestimmte Zeitspanne zum Stoppen bzw. Aussetzen
der Lenkungssteuerung auf der Basis der erfassten Daten nach Bestimmung
des Rechtsabbieger-Erfassungsfehlers auf eine Zeitspanne eingestellt,
die das Fahrzeug braucht, um von einer Fahrspur-Position, an der
die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der Rechtsabbiegerspur 102 erfasst
wird, bis zu einer Position zu gelangen, die nach der schräg verlaufenden
Straßenbegrenzung 203 nach
Durchfahren der vorbestimmten Strecke liegt. Somit kann, wenn die vorbestimmte
Zeitspanne nach Erfassung der schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 abläuft, das Fahrzeug 10 an
der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 vorbeifahren,
um die Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101 sauber zu erfassen.
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In
der wie vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Zeitspanne,
in der nach dem Rechtsabbieger-Erfassungsfehler die Daten der erfassten
Straßenbegrenzung
nicht übernommen
werden, auf die Zeitspanne nach Erfassung der schräg verlaufenden
Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 bis zum Vorbeifahren an der schräg verlaufenden
Straßenbegrenzung 203 eingestellt. Die
Zeitspanne, in der die Daten der erfassten Straßenbegrenzung nicht übernommen
werden, kann basierend auf einer Fahrstrecke des Fahrzeugs nach Erfassung
der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 bis
zum Vorbeifahren an der schräg
verlaufenden Linie 203 eingestellt werden. Dann kann die Strecke
durch einen im Fahrzeug 10 installierten Entfernungsmesser
gemessen werden. Die Zeitspanne kann darüber hinaus nicht nur ba sierend
auf der vorbestimmten Zeitspanne oder der Fahrstrecke eingestellt
werden, sondern auch beruhend auf einer Zeitspanne bis zur Erfassung
der voraus befindlichen Kreuzung. Im Allgemeinen sind an der Kreuzung
ein Fußgängerüberweg,
eine Haltelinie, eine Verkehrsampel, eine Überführung oder dergleichen vorgesehen.
Werden diese Elemente mit einer Kamera erfasst, kann der Rechtsabbiegerspurmodus
abgeschaltet werden.
-
Zusätzlich wird
in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Rechtsabbiegerspur-Begrenzungspositions-Auswahleinheit
als Rechtsabbiegerspurmodus-Bestimmungseinheit 26 vorgesehen,
und basierend auf der berechneten Straßenkrümmung R oder dem Nickwinkel Φ des Fahrzeugs werden
zwei ausgewählte
Straßenbegrenzungen
als schräg
verlaufende Straßenbegrenzung
der Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft. Alternativ kann
die ausgewählte
Linie als die schräg
verlaufende Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft werden, wenn die Straßenkrümmung R
und der Nickwinkel Φ des
Fahrzeugs größer als
jeweilige vorbestimmte Werte sind, oder basierend auf Werten, die
der Straßenkrümmung R
oder dem Nickwinkel Φ entsprechen.
Des Weiteren ist die Bestimmung der Rechtsabbiegerspur 102 nicht
auf die vorstehend beschriebene Art beschränkt. Da die schräg verlaufende
Linie 203, die die Rechtsabbiegerspur 102 angibt, mit
der Straßenbegrenzung 202 der
Haupt-Fahrspur 101 einen vorbestimmten Abknickwinkel bildet,
kann zum Beispiel die Form der schräg verlaufenden Straßenbegrenzung 203 vorab
abgespeichert werden, um mit der erfassten Straßenbegrenzung verglichen zu
werden. Auf diese Art kann die erfasste Straßenbegrenzung als die schräg verlaufende
Straßenbegrenzung 203 der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft werden. Außerdem kann,
wenn eine bestimmte Form der Rechtsabbiegerspur 102 gespeichert
werden soll, die Form der Rechtsabbieger-Straßenbegrenzung 204,
die von der schräg
verlaufenden Straßenbegrenzung 203 in
der Rechtsabbiegerspur 102 abgeht, gespeichert werden.
-
Der
Straßenbegrenzungs-Detektor 12 berechnet
ferner die Straßenparameter
basierend auf der erfassten Straßenbegrenzung und gibt die
Straßenparameter
zusammen mit dem Erfassungsmerker F1 aus. Die Fahrzeuglenkungssteuerung 13 übernimmt
bei Erhalt des Erfassungsmerkers F1 = 0 die zuvor eingegebenen Straßenparameter,
ohne die gleichzeitig mit dem Erfassungsmerker zur Verfügung gestellten
Straßenparameter
zu übernehmen, wohingegen
sie bei Empfang des Erfassungsmerkers F1 = 1 die gleichzeitig zur
Verfügung
gestellten Straßenparameter übernimmt.
Dabei handelt es sich um kein einschränkendes Beispiel. Wenn beispielsweise
die erfassten Straßenbe grenzungen
als die Straßenbegrenzungen 203 und 204 der
Rechtsabbiegerspur 102 eingestuft werden, können die
Straßenparameter,
die basierend auf den Straßenbegrenzungen 201 und 202 der
Haupt-Fahrspur 101 vorab berechnet wurden, als Ausgaben
zur Verfügung
gestellt werden, und zwar ohne Berechnung der Straßenparameter
und auch ohne Ausgabe der berechneten Straßenparameter.
-
In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist des Weiteren
eine Art und Weise einer Straßenbegrenzungserfassung
mit Bezug auf eine Umgehungsschnellstraße beschrieben, bei der rechts
an der Haupt-Fahrspur 101 die Rechtsabbiegerspur 102 hinzukommt.
Der Straßenbegrenzungs-Detektor
der vorliegenden Erfindung kann aber auch auf eine Schnellstraße angewendet
werden, an der linkerhand der Haupt-Fahrspur 101 eine Linksabbiegerfahrspur
hinzukommt, und seine Anwendung ist auch nicht auf Schnellstraßen beschränkt.
-
Wie
sich aus dem Vorstehenden ersehen lässt, setzt der Begrenzungsdetektor
gemäß der vorliegenden
Erfindung bei Erfassung einer Begrenzungsposition einer Zusatzfahrspur
die Aneignung bzw. Übernahme
von erfassten Daten für
eine vorbestimmte Zeitspanne aus, wobei dies für jeden Begrenzungsdetektor
ungeachtet der zu erfassenden Form einer Fahrspur nützlich ist.