SE511013C2 - Förfarande för att prediktera förekomsten av en krökning på ett vägparti - Google Patents

Description

lO l5 20 25 30 35 511 013 ning till att i så stor utsträckning som möjligt stämma överens med läget för de objekt som uppträder på bilden.

Uppfinningens syfte Ett problem med exempelvis ovan nämnda kända typ av anpassning är att reflexer som härrör från objekt som ej avgränsar vägens sträckning kommer att inverka på anpass- ningen av det funktionella sambandet, dvs varje föremål som ej avgänsar eller definierar vägen kommer att bidra till att störa funktionens utseende och således ge upphov till en felaktig uppskattning av vägens sträckning.

Om objekten dessutom kan förmodas härröra från flera olika linjer eller kurvor, kräver detta anpassning av flera funktioner. I detta sammanhang inses att ju fler linjer som skall kunna fastställas, desto större processor-kapacitet krävs i systemet.

Ett syfte med uppfinningen är därför att minska eller undanröja problemen med irrelevanta objekts inver- kan vid prediktering av den framförvarande vägens sträck- ning.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att för- enkla hanteringen när flera linjer eller kurvor kan förväntas förekomma vid prediktering av den fram- förvarande vägens sträckning. Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhanda- hålla en lösning som minskar den beräkningskapacitet som krävs i ett radarsystem av ovan nämnt slag.

Sammanfattning av uppfinningen Ovan nämnda syften uppnås medelst uppfinningen såsom den definieras i de bifogade patentkraven.

Enligt en första aspekt på uppfinningen ástadkommes ett förfarande av inledningsvis nämnt slag, kännetecknat av stegen: att härleda värden som representerar rikt- ningar för tänkta linjer mellan nämnda objekt och att härleda till nämnda riktningar motsvarande värden som vart och ett definierar läget för en respektive av nämnda 10 15 20 25 30 35 511 013 linjer mellan nämnda objekt; och att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen uppfyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge och att prediktera förekomsten av nämnda krökning baserat därpå.

Uppfinningen tar således fasta på iden att istället för själva läget på objekten utgå från riktningar som objekten antyder, närmare bestämt riktningar på tänkta linjer mellan objekten, och att basera predikteringen av vägens sträckning baserat på dessa riktningar. Eftersom riktningarna avser tänkta linjer mellan förekommande objekt, dessa riktningar, utan riktningar kan härledas direkt krävs ingen föregående analys för att fastställa utgående från informationen om lägena för varje kombina- tion av två objekt, vilket sparar processorkapacitet.

Härledningen av riktningar på tänkta linjer mellan objekten i radarbilden kan liknas vid ett slags rumsderi- vering av lägesinformationen. I princip innebär detta att informationen om objektens horisontella läge deriveras bort. för linjer mellan objekt som ligger på samma avstånd från Detta medför dock fördelen att värden på riktningar fordonet men på olika lägen i sidled, exempelvis avseende kommer Vid utnyttjande av den kända kurvanpassning utgående direkt reflexer från vägräcken pà båda sidor av en väg, att förstärka varandra i den fortsatta analysen. från objektens lägen måste separata kurvanpassningar utföras för separata potentiella kurvor i bilden. Enligt uppfinningen kommer kurvor på båda sidor av vägen att tillsammans ge riktningar som gemensamt antyder vägens sträckning utan att i varje fall inledningsvis behöva behandlas separat.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen utnyttjas Hough-transformering för att utgående från de talpar som ges av nämnda värden på riktningar och mot- svarande lägen fastställa huruvida ett funktionellt samband mellan riktning och läge uppfylls av åtminstone en delmängd av nämnda talpar, och för att i så fall 10 15 20 25 30 35 511 013 fastställa parametrarna för det troliga utseendet på detta funktionella samband. I detta sammanhang skall noteras att utnyttjandet av Hough-transformering i sig vid bildanalys för detektering av linjer däri är välkänt för fackmannen inom bildbehandling. Notera att Hough- transformering enligt uppfinningen utgörs utgående från ett riktning-läge-rum och inte utgående från det utsprungliga spatiella rummet.

Om exempelvis den framförvarande vägsträckan kan liknas vid en cirkelbåge, kommer förhållandet mellan riktning och avstånd att vara väsentligen linjärt. Hough- transformering utnyttjas i sådant fall för att hitta ett sådant linjärt samband mellan riktning och avstånd för åtminstone en delmängd av de talpar som ges av ovan nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen.

Mer specifikt innefattar nämnda Hough-transformering företrädesvis stegen att omvandla talpar, som ges av till vars dimensioner nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen, respektive kurvor i ett parameterrum, motsvarar de parametrar som ingår nämnda funktionella samband för riktning som funktion av läge för en tänkt vägsträcka, varvid de parameterkombinationer som ges av nämnda kurvor anger möjliga utseenden på nämnda funktio- nella samband; och att fastställa en eller flera skär- ningspunkter mellan kurvorna i nämnda parameterrum och utifrån dessa utläsa parameterkombinationer som anger specifika utseenden på nämnda funktionella samband, vilket motsvarar specifika utseenden på förekommande krökningar hos vägpartiet.

Det inses att en skärningspunkt i parameterrummet definierar parametrarna för det funktionella sambandet mellan riktning och läge, och att sambandet mellan riktning och läge i sin tur definierar en krökning hos vägen.

Eftersom varje talpar ger upphov till en separat kurva i parameterrummet, inses att en uppsättning talpar kommer att ge upphov till en uppsättning kurvor i para- lO 15 20 25 30 35 511 013 meterrummet, varför ett flertal skärningspunkter kommer att föreligga mellan dessa kurvor. Detta innebär emeller- tid inte att alla skärningspunkter motsvarar relevanta funktionella samband. Endast i sådana fall då ett flertal skärningspunkter är koncentrerade till ett litet område i parameterrummet, leder detta till slutsatsen att ett funktionellt samband som är gemensamt för flera av tal- paren föreligger, och först då anses en prediktering av vägens stäckning föreligga. Självfallet kommer många felaktiga skärningspunkter att uppträda, men det är liten sannolikhet att dessa kommer att samverka till att bilda en signifikant falskt maxpunkt.

Det är föredraget att Hough-transformeringen utgår från rätlinjiga samband uttryckta som förstagradspolynom, och att nämnda parameterrum följaktligen är tvådimensio- nellt. Transformeringen kan dock även utnyttjas med avse- ende på flerdimensioniella eller icke-linjära samband.

Exempelvis kan ovan nämnda kurvor i parameterrummet vara såväl räta linjer som sinusformiga samband eller högre ordningens polynom.

Analysen av de genom Hough-transformering framtagna kurvorna i nämnda parameterrum åstadkommes med fördel genom inkrementering eller annan ändring av elementvärden i en matris som har samma dimensioner som parameter- rummet. För bestämning av relevanta skärningspunkter i parameterrummet, när detta representeras av en matris, utnyttjas företrädesvis en inledande medelvärdesbildning, som syftar till att jämna ut amplituderna i nämnda matris, följt av en bestämning av lokala maxpunkter i matrisen. Genom lämpligt val av matrisens upplösning, dvs antalet element i matrisen, av representationen av kurvornas bredd (räknat i antal matriselement), och av storleken på det fönster som utnyttjas vid medelvärdes- bildning säkerställes att relevanta lokala maxpunkter härleds ur matrisen.

Från början sätts matrisens alla element till noll.

Därefter uppdateras de element i matrisen som motsvarar 10 15 20 25 30 35 511 013 kurvor framtagna genom Hough-transformering av respektive talpar. Detta innebär att varje talpar ger en uppstegning av alla element på en yta av en dimension lägre än mat- risens dimension, dvs en kurva i fallet med en tvådimen- sionell matris.

En stor fördel med utnyttjandet av Hough-transforme- ring jämfört med exempelvis minstakvadratanpassning är att talpar som inte representerar en krökning hos vägen inte påverkar predikteringen av vägens sträckning och att man inte behöver bestämma hur många kurvor man letar efter, förrän efter det att själva transformeringen till parameterrummet àstadkommits, eller bestämma vilka talpar som tillhör vilken kurva.

För ytterligare beskrivning av Hough-transformering vid bildbehandling ges hänvisning till boken ”Digital Image Processing” av Rafael C. Gonzalez och Richard E.

Woods, publicerad av Addison-Wesley Publishing Company. Även om utnyttjandet av Hough-transformering är det föredragna alternativet att analysera de riktningar och lägen som härleds enligt uppfinningen, inses att andra metoder är tillämpliga för detta ändamål. Enligt en alternativ utföringsform utnyttjas minstrakvadratanpas- sning av ett funktionellt samband mellan riktning och läge för ett tänkt vägparti till de talpar som ges av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen, varefter det troliga utseendet på en förekommande krökning hos vägpartiet fastställs utifrån nämnda minstakvadratanpassade funktionella samband.

Utöver bestämning av riktningar för linjer mellan objekt i radarbilden härleds med fördel även riktningar för rörliga objekt genom att man för ett objekt som, utgående från radarinformation som insamlats vid två olika tidpunkter, fastställs vara ett rörligt objekt, härleder ett värde på en riktning för objektet i form av objektets rörelseriktnig, och ett motsvarande värde som representerar det rörliga objektets läge. De talpar som utnyttjas i den efterföljande analysen, företrädesvis med 10 15 20 25 30 35 7 511013 utnyttjande av Hough-transformering, kan således avse såväl linjer mellan objekt i bilden som rörelseriktningar för rörliga objekt. Det inses att även det egna fordonets färdriktning kan utnyttjas som grund för ett därtill motsvarande talpar.

I den mån rörliga objekt särbehandlas från statiska objekt, är det föredraget att härledningen av riktningar för linjer mellan olika objekt begränsas till linjer mellan statiska objekt, eftersom en linje mellan ett statiskt objekt och ett rörligt objekt sannolikt inte representerar vägens sträckning.

Det är dessutom föredraget att analysen enligt upp- finningen begränsas till att endast omfatta sådana här- ledda riktningsvärden som avviker mindre än ett förut- bestämt gränsvärde fràn fordonets färdriktning. Detta baseras på antagandet att riktningar som sträcker sig mer eller mindre tvärs det egna fordonets färdriktning san- nolikt ej representerar den väg som fordonet färdas pà.

Analysen blir följaktligen både snabbare och enklare om sådana uppenbart felaktiga riktningvärden helt enkelt ignoreras.

Det är dessutom föredraget att analysen enligt upp- finningen begränsas till att endast omfatta sådana här- ledda riktningsvärden som avviker mindre än ett förut- bestämt gränsvärde från en tidigare predikterad riktning hos vägen vid det motsvarande läget. Detta baseras på insikten att vägens riktning i ett parti långt bort från det egna fordonet kan skilja sig väsentlig från det egna fordonets färdriktning, och att en klassificering av ett framtaget riktningsvärdes relevans snarare bör relateras till en predikterad riktning hos vägen vid det aktuella läget, i den mån en sådan prediktering àstadkommits i ett tidigare skede.

Eftersom exempelvis den rörelseriktning som ett framförvarande fordon rör sig i med stor sannolikhet motsvarar vägens sträckning, medan riktningen för en enskild linje mellan tvâ fritt valda statiska objekt inte 10 15 20 25 30 35 511 013 självklart har någon koppling till vägens sträckning, är det möjligt att uppnå en säkrare analys genom att mot- svarande talpar viktas olika i beroende av en klassifice- ring av den eller de objekt från vilka nämnda talpar härrör. Exempelvis viktas företrädesvis ett talpar som motsvarar ett rörligt objekts läge och rörelseriktning tyngre än ett ett talpar som motsvarar riktningen och läget för en enskild linje mellan två objekt. Ett ytter- ligare alternativ är att vikta talpar för rörliga objekt olika beroende på objektens hastighet.

För att ytterligare förenkla behandlingen räcker det att man enbart bildar linjer mellan vissa och inte samt- liga förekommande objekt. Exempelvis är det mindre sanno- likt att en linje mellan två objekt som är belägna långt ifrån varandra faktiskt motsvarar vägens riktning. Efter- som sådana objekt som avgränsar vägen, såsom vägräcken, vägbelysning och liknande, vanligtvis uppträder med för- hållandevis jämna och korta avstånd, är det mer sannolikt att en linje mellan objekt som befinner sig på ett sådant kort avstånd ifrån varandra faktiskt representerar vägens riktning. Enligt en föredragen utföringsform behandlas således enbart linjer mellan objekt som ligger mindre än ett förutbestämt avstånd, exempelvis 10 meter, från varandra.

Vid fortlöpande behandling av radarinformation som upptas vid successiva tidpunkter är det lämpligt att värden från föregående behandlingar temporärt sparas, exempelvis genom att man sparar elementvärdena i nämnda matris. Vid efterföljande behandlingar är det då tillräckligt att nya riktnings- och lägesvärden härleds med avseende på linjer till/från nytillkomna objekt i förhållande till tidigare information, varvid dessa nya Vid utnytt- jande av sådan uppdatering är det av vikt att hänsyn tas värden utnyttjas för att uppdatera matrisen. till det förändrade avstånd som är en följd av det egna fordonets rörelse. 10 15 20 25 30 35 511 013 Behandlingen av de härledda värdena ovan kan med fördel delas in i olika delbehandlingar avseende olika delområden av området framför fordonet. Sådana delområden kan vara fixerade antingen i förhållande till det egna fordonet eller i förhållande till omgivningen. Valet av delområdenas fixering kommer således påverka valet av hur tidigare häreldda talpar eller framräknade matriser sparas och uppdaters.

Varje framtagen riktning, representerad av respek- tive linje eller rörelseriktning, skall beaktas med avseende på det läge för vilket riktningen kan anses vara relevant. För varje framtaget riktningsvärde härleds därför enligt uppfinningen ett motsvarande lägesvärde.

Dessa lägen kan uttryckas på flera olika sätt. Det föredragna alternativet är att nämnda lägen ges som avståndet därtill utgående från det egna fordonet. Enligt ett annat alternativ ges nämnda lägen som avstånd därtill utgående från en vald referenspunkt, vilken kan vara fixerad antingen i förhållande till fordonet eller i förhållande till omgivningen. Exempelvis kan ett av objekten väljas som referenspunkt.

Nämnda lägesvärden kan exempevis ges som det raka avståndet mellan det egna fordonet och linjen/objektet, som avståndet mellan det egna fordonet och linjen/objek- tet projicerat på en axel som sträcker sig längs det egna fordonets färdriktning, eller som bågavståndet till linjen/objektet i beaktande av vinkeln därtill, sett från det egna fordonet. Om behandlingen sker i delområden, såsom diskuterats ovan, kan lägesformationen dessutom tillhandahållas genom kännedom om vilket delområde som är relevant för en specifik linje/objekt. På liknande sätt anges riktningar företrädesvis som spatiella riktningar eller vinklar i ett koordinatsystem som är fixerat med avseende på fordonet, men självfallet kan även andra sätt att definiera riktningar untyttjas, exempelvis i förhåll- ande till ett markfast koordinatsystem. Det inses dess- 10 15 20 25 30 35 10 511 013 utom att samtliga riktningvärden företrädesvis på något sätt kan relateras till det egna fordonets färdriktning.

Vid bestämning av exempelvis avståndet till en riktning för en linje, väljs med fördel avståndet till en punkt på linjen mitt emellan de två objekt som linjen härrör från, eftersom linjens riktning sannolikt bäst motsvarar vägens riktning på ett avstånd mitt emellan objekten. Notera dock att uppfinningen självfallet ej är begränsad till detta val, utan att andra utgånspunkter för bestämning av avståndet mellan det egna fordonet och linjen mellan två objekt kan tillämpas, exempelvis kan avståndet från fordonet till den närmsta av de två objekten väljas.

Enligt en ytterligarer utföringsform av uppfinningen upprepas den inledande härledningen av talpar på själva talparen i sig. Genom att se talparen som punkter i en tvådimensionell bild kan riktningsanalysen genomföras ytterligare en gång med avseende på linjer mellan dessa innan själva fastställandet av ett punkter (talpar) funktionellt samband genomförs. Resultatet kan då liknsas vid en andraderivata av den ursprungliga lägesinforma- tionen, Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av följande beskrivning av av föredragna utföringsformer därav samt av de bifogade patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Exemplifierande utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: 10 15 20 25 30 35 ll 511 013 Fig 1 schematiskt visar en schematisk representation av lägena för objekt i förhållande till ett eget fordon; Fig 2 schematiskt visar en geometrisk indelningen av en väg i räta linjer och kurvor av fördefinierat slag; Fig 3a och 3b schematiskt visar första- respektive andraderivatan av vägens riktning som funktion av vägsträckan i Fig 2: Fig 4 schematiskt visar val av linjer och avstånd med avseende pà objekten från Fig l i enlighet med en utföringsform av uppfinningen; Fig 5 schematiskt visar ett diagram över riktningar som funktion av avstånd från radarbilden i Fig. 4; Fig 6a och 6b visar ett exempel på utnyttjande av Hough-transformering för detektering av linjer i ett x-y- plan; Fig 7a och 8a schematiskt visar exempel på utnytt- jandet av Hough-transformering för detektering av linjer ur det diagram som visas i Fig 5; och Fig 8 schematiskt visar indelningen av behandlingen av objekten från Fig 1 i olika områden enligt en utför- ingsform av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Fig 1 visar för förenklad försàelse en schematiskt representation av lägena för objekt som av en fordons- buren radar detekterats i ett område beläget framför fordonet. Radarn tillhandahåller successivt förnyad lägesinformation, exempelvis tio gånger per sekund, genom att svepande sända ut en radarsignal och registrera mottagna reflexer därav från objekt belägna i det framförvarande området. Även om beskrivningen med hänvisning till figurerna häri utgår från uppfinningens tillämpning på en given informationsmängd, utnyttjas uppfinningen i själva verket med fördel på information som framtagits succesiva, vilket sammantaget ger ett bättre beslutsunderlag. 10 15 20 25 30 35 12 511 013 I Fig l är radarn monterad på det egna fordonet, som i förklarande syfte schematiskt visas vid 20 i figuren för att i förklarande syfte antyda det egna fordonets 20 placering i förhållande till övriga objekt.

Såsom framgår av Fig 1 föreligger ett antal objekt 31, 32, Ett av objekten är ett fordon 31 som färdas i en riktning motsatt det egna for- 33 framför fordonet. donet. Ett annat av objekten är ett fordon 32 som färdas åt samma håll som det egna fordonet och som befinner sig i en framförvarande kurva. Övriga objekt 33 utgör sta- lykt- Genom att tiska föremål i den omgivande miljön, såsom träd, stolpar, vägräcken, vägskyltar och liknande. enligt känd teknik exempelvis jämföra information från efter varandra genomförda svep eller genom att analysera de enskilda reflexernas frekvensinnehàll, särskiljs rörliga objekt från stillastående objekt.

Det framgår av Fig l att det baserat på de statiska objektens 33 placering samt på de rörliga objektens 31, 32 placering och rörelseriktning är möjligt att förutsäga den framförvarande vägens sträckning, schematiskt visad med streckade linjer 40 i figuren.

Fig 2, ningen av en väg i räta linjer och kurvor av fördefinie- 3a och 3b illustrerar en geometrisk indel- rat slag. De flesta vägar, speciellt sådana som är kon- struerade för hastigheter över 60 km/h, består av segment eller partier som med god överensstämmelse kan approxime- (Notera att en rät linje i själva verket kan ses som en cirkel med ras med räta linjer, cirklar och klotoider. oändlig krökningsradie.) För en rät linje är linjens riktningen konstant (såsom vid vägpartier I och V i Fig 2). Derivatan av vägens riktning Dir, med avseende på den färdade sträckan (Range), är då noll och andraderivatan av vägens rikt- ning, med avseende på den färdade sträckan, är också noll, såsom visas vid I och V i Fig 3a och 3b.

För en cirkel är linjens krökning konstant (såsom vid vägpartiet III i Fig 2). Derivatan av vägens riktning 10 15 20 25 30 35 13 511 013 Dir, med avseende på den färdade sträckan (Range), är då konstant, och andraderivatan av vägens riktning med avseende på den färdade sträckan är följaktligen noll, såsom visas vid III Fig 3a respektive 3b.

En klotoid definieras av att linjens krökningsradie R är proportionell (alternativt omvänt proportionell) mot båglängden. Alltså är derivatan av vägen riktning, som funktion av den färdade sträckan, proportionell mot den färdade sträcka och är andraderivatan av vägens riktning, med avseende på den färdade sträckan, konstant, såsom visas vid II och IV i Fig 3a respektive 3b.

Det inses att man genom att söka efter räta linjer i ett diagram av det slag som visas i Fig 3a eller 3b kan fastställa förekomsten av krökningar hos vägen, vilket kommer att diskuteras ytterligare nedan, bl.a. med hänvisning till Fig 7a och 7b.

Fig 4 visar schematiskt val av linjer och lägen (avstånd) för objekten från Pig 1 i enlighet med en utföringsform av uppfinningen. Enligt uppfinningen beräknas riktningen pà tänkta linjer mellan de olika statiska objekten 33. Enligt denna utföringsform behand- las inte linjer från alla objekt till alla objekt, utan linjer beräknas endast mellan varje statiskt objekt och de statiska objekt som ligger inom ett visst avstånd, exempelvis 10 meter, därifrån. Detta val baseras på antagandet att linjer mellan objekt som ligger långt ifrån varandra mindre sannolikt motsvarar faktiska rikt- ningar hos vägen. I grundfallet sammanbinds två objekt enbart med en linje, dvs ingen linje räknas två gånger.

Varje linje representerar en riktning. Denna rikt- ning kan representeras på flera olika sätt. Exempelvis som kvoten Ay/Ax, vilket visas vid 53, eller som vinkeln a, vilket visas vid 54. Notera att dessa båda riktnings- angivelser är relaterbara till det egna fordonets 20 (Ay/Ax = w eller a = 90°). riktningarna och lägena i Fig 4 är angivna relativt ett färdriktning Notera vidare att koordinatsystem som är fixerat i förhållande till det 10 15 20 25 30 35 511 013 egna fordonet 20. Det inses emellertid att dessa värden lika väl kunder beräknas utgående från ett markfast koordinatsystem. 32 härleds liknande rikt- ningsangivelser som anger själva objektets rörelserikt- För rörliga objekt 31, ning i förhållande till det egna fordonets 20 färdrikt- ning, såsom indikeras med pilar vid fordonen 31 och 32.

Detta kräver i normalfallet att läget för de rörliga objekten vid två olika tidpunkter jämförs.

Enligt ett ytterligare alternativ ignoreras helt enkelt samtliga härledda riktningar som avviker mer än ett givet gränsvärde, exempelvis 50 grader, från det egna fordonets färdriktning, eftersom det är liten sannolikhet att sådana riktningar representerar den framförvarande vägens sträckning. Även ett gränsvärde för en avvikelse i förhållande till en predikterad riktning hos vägen, baserat på en tidigare prediktering som genoförts med viss tillförlitlighet, skulle kunna utnyttjas.

Varje framtagen riktning, representerad av respek- tive linje eller rörelseriktning, är relevant i beaktande av sitt läge. För varje framtaget riktningsvärde härleds därför ett motsvarande lägesvärde, vilket i Fig 4 ges i med det egna fordonet som referenspunkt. Detta avstånds- värde kan uttryckas på flera olika sätt. Exempelvis som det kortaste avståndet mellan det egna fordonet 20 och linjen/objektet, såsom indikeras med streckade linjer vid 50, eller som avståndet mellan det egna fordonet och linjen/objektet projicerat på en axel som sträcker sig längs det egna fordonets färdriktning, såsom indikeras med streckade linjer vid 51, eller som bågavståndet till linjen/objektet i beaktande av vinkeln därtill, sett från det egna fordonet, såsom indikeras med streckade linjer vid 52. mitt på respektive linje vid bestämning av läget enligt För förekommande linjer väljs med fördel en punkt ovan, eftersom riktningen på respektive linje sannolikt bäst motsvarar vägens riktning på ett avstånd mitt emellan objekten. 10 15 20 25 30 35 15 511013 Om de riktningar och avstånd som härleds ur Fig 4 enligt ovan ritas in som punkter i ett diagram som visar riktning som funktion av avstånd, erhålls ett samband liknande det som visas i Fig 5. Eftersom detta diagram kan sägas representera en derivering i rummet av den ursprungliga lägesinformationen, kommer förekomsten av en väsentligen cirkulär kurva i det spatiella rummet att, i enlighet med diskussionen med hänvisning till Fig 2, 3a och 3b ovan, representeras av ett väsentligen linjärt samband mellan punkterna i riktning-avstånd-diagrammet, såsom indikeras med en streckad linje i Fig 5. Genom att fastställa parametrarna för denna räta linje, utgående från de framtagna punkterna, är det enkelt att räkna ut parametrarna för motsvarande kurva hos vägen.

Ett föredraget sätt att genom Hough-transformering härleda parametrarna för den indikerade räta linjen mellan punkter i Fig 5 kommer nu att beskrivas med hänvisning till Fig 6a, 6b, 7a och 7b.

Antag att vi önskar bestämma den räta linjen mellan två punkter (eller talpar) (xl, yl) och (X2, yz) i en bild med axlar x och y, såsom visas i Fig 6a. Den eftersökta linjen i x-y-planet kan då beskrivas med ekvationen y = ax + b, där a och b är parametrar som måste bestämmas för att linjen skall vara entydigt definierad. Eftersom den (X1, Yi), Detta samband kan även skrivas b = yl - axl, eftersökta linjen skär punkten gäller att yl = axl + b. vil- ket kan ses som en rät linje i ett plan som har paramet- rarna a och b som axlar, ett så kallat parameterrum (som i detta fall har två dimensioner), såsom visas i Fig 6b.

Denna räta linje i parameterrummet representerar samtliga kombinationer av a och b som ger linjer i x-y-planet som (X1, Yi)- Eftersom den eftersökta linjen dessutom skär punkten (X2, Yz), ande sätt skrivas b = yg - axz, skär punkten gäller att yg = ax2 + b. Detta kan på motsvar- vilket också kan ses som en rät linje i nämnda parameterrum. Varje punkt i x-y- planet i Fig 6a kan således representeras av en linje i 10 l5 20 25 30 35 l6 511 013 parameterrummet i Fig 6b.

(X1, Yi) (X2, Y2) a och b som skall åtefinnas hos båda motsvarande linjer i Den linje som passerar genom både punkten och punkten har parametrar parameterrummet, dvs som motsvarar skärningspunkten mellan linjerna i parameterrummet, vilket indikerats med streckande linjer i Pig 6b. Genom att bestämma skärnings- punkten i parameterrumet i Pig 6b är linjen i x-y-planet i Pig 6a entydigt bestämd.

En motsvarighet till beskrivningen ovan med hänvis- ning till Pig 6a och 6b ges nu utgående från ett diagram över riktning som funktion av avstånd i Pig 7a, vilket i stort motsvarar det diagram som beskrivits med hänvisning till Pig 5. bestäms en motsvarande linje i parameterrummet a-b. I För var och en av de sex punkterna i Pig 7a praktiken representeras denna linje av viktade element i en parametermatris. Pör fem av dessa linjer kan en trolig skärningspunkt fastställas, vilket ger en motsvarande linje i riktning-avstånd-diagrammet_ Eftersom de olika linjerna inte skär varandra i exakt samma punkt, härleds istället en trolig gemensam skärningspunkt genom att lokala maxima i nämnda matris beräknas efter en inledande Den faställda maxpunkten i parameterrummet kan därefter räknas om till medelvärdesbildning eller utjämning därav. en linje i riktning-avstånd-rummet, vilken i sin tur kan räknas om till en kurva det ursprungliga, spatiella rummet.

Notera att den sjätte linjen, som motsvarar den avvikande punkten i riktning-avstånd-diagrammet, skär övriga linjer i Pig 7b i punkter som ligger alltför långt isär från övriga skärningspunkter för att, efter nämnda medelvärdesbildning och beräkning av maxpunkter, kunna antas motsvara en trolig linje i riktning-avstånd-planet.

Den avvikande punkten i Pig 7a kommer således ej att på- verka bestämningen av värdena på det funktionella samban- till skillnad från fallet då en linje i riktning-avstånd-rummet fastställs genom exempelvis dets parametrar, minstakvadratanpassning baserad på samtliga punkter. 10 20 25 30 35 511 013 Det inses att genomförande av uppfinningen inte innebär att de framtagna värdena på riktningar och lägen (avstånd) faktiskt ritas in i ett diagram av det slag som visas i Fig 5 och 7a, utan att motsvarande kurvor kan utformas i parameterrumsmatrisen (motsvarande Fig 7b) utgående direkt från de framtagna riktningarna (talparen) i radarbilden i Pig l. På motsvarande sätt inses att lägesinformationen ej behöver representeras i form av en bild av det slag som visas i Fig l för genomförande av uppfinningsstegen, utan att behandlingen kan utföras baserat på råsignaldata utan mellanliggande bildanalys.

I Fig 8 visas schematiskt hur ett framförvarande område indelas i olika delområden enligt en utföringsform av uppfinningen. I Fig 8 avser delområdet A ett första parti närmast det egna fordonet och avser delområdet B ett angränsande parti belägen längre bort från det egna fordonet. Exempelvis föreligger i det skede som schema- tiskt representeras i Fig 8 ingen väsentlig linje i området A, medan en krökning troligtvis kommer att förutsägas i området B.

I och med denna indelning utförs den behandling som beskrivits med hänvisning till figurerna ovan med fördel separat för separata områden. Den Hough-transformering som beskrivits ovan sker därvid företrädesvis i separata matriser för de separata delområdena A och B. Områdena A och B kan antingen vara fixerade med avseende på det egna fordonet 20 eller vara fixerade med avseende på omgiv- ningen. I det senare fallet kommer områdena A och B att förflytta sig mot det egna fordonet i takt med att for- donet rör sig framåt i omgivningen, och kommer nya områden att successivt avlösa områden A och B.

Med hänvisning till illustrationerna ovan inses att behandlingen inte måste ta hänsyn till alla möjliga objekt, representerande alla förekommande radarreflexer, utan att behandlingen med fördel begränsas till sådana reflexer som med viss tillförliglighet fastställs mot- svara faktiska objekt. 511 013 Det inses att beskrivningen av fördragna utförings- former ovan enbart ges i exemplifierande syfte, och att modifieringar och kombinationer därav kan genomföras inom ramen för uppfinningens skyddsomfàng, vilket definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (26)

10 15 20 25 30 35 19 511013 PATENTKRAV

1. Förfarande för att prediktera förekomsten av en krökning på ett vägparti framför ett fordon vid utnytt- jande av en på fordonet anordnad radar som genom att sända ut en radarsignal och registrera mottagna reflexer därav tillhandahåller information som ger läget för objekt belägna i ett område framför fordonet, kä.nr1e- tecknat av stegen: att härleda värden som representerar riktningar för tänkta linjer mellan nämnda objekt och att härleda till nämnda riktningar motsvarande värden som vart och ett definierar läget för en respektive av nämnda linjer mellan nämnda objekt; och att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen upp- fyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge och att prediktera förekomsten av nämnda krökning baserat därpå.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen uppfyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge innefattar Hough-transformering av de talpar som ges av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen.

3. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen uppfyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge innefattar att Hough-transformera de talpar som ges av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen till kurvor i ett parameterrum, att fastställa en eller flera skärnings- punkter mellan dessa kurvor i nämnda parameterrum, och att utifrån dessa skärningspunkter fastställa värdena på parametrar för nämnda funktionella samband. lO 15 20 25 30 35 20 511 013 2 eller 3, steget att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av

4. Förfarande enligt krav 1, varvid nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen upp- fyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge innefattar: att omvandla talpar, som ges av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen, till respektive kurvor i ett parameterrum, vars dimensioner motsvarar de para- metrar som ingår nämnda funktionella samband för riktning som funktion av läge för en tänkt vägsträcka, varvid de parameterkombinationer som ges av nämnda kurvor anger möjliga utseenden på nämnda funktionella samband; och att fastställa en eller flera skärningspunkter mellan kurvorna i nämnda parameterrum och utifrån dessa utläsa parameterkombinationer som anger specifika utse- enden på nämnda funktionella samband, vilket motsvarar specifika utseenden på förekommande krökningar hos väg- partiet.

5. Förfarande enligt krav 4, varvid representationen av nämnda kurvor i nämnda parameterrum àstadkommes genom ändring av elementvärden i en matris som har samma dimen- sioner som parameterrummet.

6. Förfarande enligt krav 5, varvid nämnda faststäl- lande av en eller flera skärningspunkter innefattar fast- ställande av maxpunkter i nämnda matris.

7. Förfarande enligt krav 4, 5 eller 6, varvid såväl nämnda funktionella samband som nämnda kurvor ges av förstagradspolynom.

8. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att fastställa huruvida åtminstone en delmängd av nämnda värden på riktningar och motsvarande lägen uppfyller ett funktionellt samband mellan riktning och läge innefattar: lO 15 20 25 30 35 21 511 013 att minstrakvadratanpassa ett funktionellt samband mellan riktning och läge för ett tänkt vägparti till de talpar som ges av nämnda värden på riktningar och mot- svarande lägen; och att fastställa det troliga utseendet på en krökning hos vägpartiet utifrån nämnda minstakvadratanpassade funktionella samband.

9. Förfarande enligt något föregående krav, inne- fattande att endast behandla härledda värden på fast- ställda riktningar som avviker mindre än ett förutbestämt gränsvärde från fordonets färdriktning.

lO. Förfarande enligt något föregående krav, inne- fattande att endast behandla härledda värden på fast- ställda riktningar som avviker mindre än ett förutbestämt gränsvärde från en predikterad riktning hos vägen vid det läge som motsvarar respektive fastställd riktning baserat på en föregående prediktering av vägens sträckning.

ll. Förfarande enligt något föregående krav, inne- fattande att vikta förekomsten av nämnda talpar i bero- ende av en klassificering av den eller de objekt från vilka nämnda talpar härrör.

12. Förfarande enligt något föregående krav, varvid steget att härleda värden innefattar åtgärden att för åtminstone ett av objekten härleda ett värde som repre- senterar en riktning för en linje mellan detta objekt och ett annat objekten.

l3. Förfarande enligt krav 12, varvid nämnda åtgärd innefattar att för nämnda åtminstone ett av objekten härleda ett flertal värden som representerar riktningar för linjer mellan detta objekt och ett flertal andra av objekten. 10 15 20 25 30 35 511 013

14. Förfarande enligt krav 12 eller 13, innefattande att utföra nämnda åtgärd för ett flertal av objekten.

15. Förfarande enligt krav krav 12, 13 eller 14, innefattande att utföra nämnda åtgärd med avseende på sådana objekt som tillkommit till objekt som redan behandlats i ett föregående skede.

16. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda värden på lägen för nämnda linjer representeras som avstånd från en referenspunkt till nämnda linjer.

17. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda värden på lägen för nämnda linjer representeras som avstånd från fordonet till nämnda linjer.

18. Förfarande enligt krav 17, varvid nämnda avstånd från fordonet till respektive linjer väljs såsom avstånd från fordonet till respektive punkter på respektive linjer.

19. Förfarande enligt krav 18, varvid respektive punkt väljs mitt emellan de objekt mellan vilka mot- svarande linje sträcker sig.

20. Förfarande enligt krav 18, varvid nämnda avstånd approximeras som det kortaste avståndet mellan fordonet och en punkt på respektive linje.

21. Förfarande enligt något föregående krav, inne- fattande att endast härleda riktningar fö: linjer mellan objekt som ligger inom ett förutbestämt avstånd från varandra. 10 l5 20 25 511013 23

22. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda värden som representerar riktningar är relaterade till fordonets färdriktning.

23. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda riktningar ges med avseende på ett koordinatsystem som är fixerat med avseende på fordonet.

24. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda riktningar ges med avseende på ett markfast koordinatsystem.

25. Förfarande enligt något föregående krav, varvid nämnda steg utförs i separata behandlingar för separata delområden av nämnda område.

26. Förfarande enligt något föregående krav, varvid steget att härleda värden innefattar att för ett objekt som, utgående från information som tillhandahålls vid separata tidpunkter, fastställs vara ett rörligt objekt, härleda ett värde på en riktning for objektet i form av objektets rörelseriktning.