УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
DEVICE FOR DETECTING THREE-DIMENSIONAL OBJECTS

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения трехмерных объектов.
Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент Японии № 12-037482, поданной 23 февраля 2012 года, и в указанных государствах, которые признают включение документа по ссылке, содержимое, описанное в вышеуказанной заявке, содержится в данном документе по ссылке и считается частью описания настоящей заявки.
Уровень техники
[0002] В традиционно известной технологии два захваченных изображения, захваченные в различные моменты времени, преобразуются в изображение вида "с высоты птичьего полета", и помеха обнаруживается на основе разностей в двух изображениях преобразованного вида "с высоты птичьего полета" (см. патентный документ 1).
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии № 2008-227646
Сущность изобретения
Проблемы, разрешаемые изобретением
[0004] Когда трехмерный объект, присутствующий в области обнаружения, должен быть обнаружен на основе захваченного изображения, в котором захвачена область позади рассматриваемого транспортного средства, могут быть случаи, в которых два соседних транспортных средства (трехмерных объекта), движущиеся в соседней полосе движения, которая является соседней с полосой движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, движутся друг за другом, и когда движущееся впереди соседнее транспортное средство из двух едущих друг за другом соседних транспортных средств обгоняет рассматриваемое транспортное средство, первое соседнее транспортное средство более не обнаруживается в области обнаружения, и, следовательно, водитель может определять то, что соседнее транспортное средство (трехмерный объект) не присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, независимо от того факта, что второе соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства.
[0005] Проблема, которая должна разрешаться посредством настоящего изобретения, заключается в том, чтобы предоставлять устройство обнаружения трехмерных объектов, которое допускает подходящее обнаружение двух соседних транспортных средств, когда два соседних транспортных средства движутся друг за другом.
Средство для разрешения указанных проблем
[0006] Настоящее изобретение разрешает проблему посредством расширения области обнаружения сзади относительно направления продвижения транспортного средства, когда трехмерный объект обнаруживается в области обнаружения, и относительная скорость движения трехмерного объекта имеет предварительно определенное значение или больше.
Полезные эффекты изобретения
[0007] В соответствии с настоящим изобретением, когда два соседних транспортных средства, движущихся в соседней полосе движения, движутся друг за другом, и движущееся впереди первое соседнее транспортное средство (трехмерный объект) обнаружено, и относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства имеет предварительно определенное значение или больше, определяется то, что первое соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство, и области обнаружения сзади относительно направления продвижения транспортного средства расширяются, посредством чего может быть надлежащим образом обнаружено второе соседнее транспортное средство, следующее за первым, соседним транспортным средством.
Краткое описание чертежей
[0008] Фиг. 1 является принципиальной структурной схемой транспортного средства, в котором смонтировано устройство обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства на фиг. 1.
Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки модуля совмещения согласно первому варианту осуществления; фиг. 4(a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства, а фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения.
Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым форма разностного сигнала формируется посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 6 является видом, иллюстрирующим небольшие области, разделенные посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 8 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 10 является видом для описания способа для оценки соседнего транспортного средства, присутствующего в соседней полосе движения.
Фиг. 11 является видом для описания способа для задания областей обнаружения посредством модуля задания областей обнаружения согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 12 является видом для описания способа для задания областей обнаружения, когда рассматриваемое транспортное средство поворачивает.
Фиг. 13 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ для обнаружения соседнего транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ для задания областей обнаружения согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 15 является видом, иллюстрирующим пример ширины областей обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства, заданном посредством модуля задания областей обнаружения согласно первому варианту осуществления.
Фиг. 16 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 17 является видом, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства; фиг. 17(a) является видом сверху, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между областью обнаружения и т.п., а фиг. 17(b) является видом в перспективе, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между областью обнаружения и т.п. в реальном пространстве.
Фиг. 18 является видом для описания работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления; фиг. 18(a) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в изображении вида "с высоты птичьего полета", а фиг. 18(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в реальном пространстве.
Фиг. 19 является видом для описания подробной работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления; фиг. 19(a) является видом, иллюстрирующим область обнаружения в изображении вида "с высоты птичьего полета", а фиг. 19(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в изображении вида "с высоты птичьего полета".
Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим пример изображения для описания операции обнаружения краев.
Фиг. 21 является видом, иллюстрирующим линию края и распределение яркости на линии края; фиг. 21(a) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект (соседнее транспортное средство) присутствует в области обнаружения, а фиг. 21(b) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области обнаружения.
Фиг. 22 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ для обнаружения соседнего транспортного средства согласно второму варианту осуществления.
Фиг. 23 является видом для описания другого примера способа для задания области обнаружения, когда рассматриваемое транспортное средство поворачивает.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
[0009] Вариант 1 осуществления
Фиг. 1 является принципиальной структурной схемой транспортного средства, в котором смонтировано устройство обнаружения трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления состоит в том, чтобы обнаруживать другое транспортное средство (ниже может называться "соседним транспортным средством"), присутствующее в соседней полосе движения, в которой контакт является возможным, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменить полосу движения. Устройство 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления содержит камеру 10, датчик 20 скорости, компьютер 30, датчик 40 угла поворота при рулении и устройство 50 уведомления, как проиллюстрировано на фиг. 1.
[0010] Камера 10 крепится к рассматриваемому транспортному средству V1 таким образом, что оптическая ось составляет угол θ вниз от горизонтали в местоположении на высоте h в задней части рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 1. Из этой позиции, камера 10 захватывает предварительно определенную область окружения рассматриваемого транспортного средства V1. Датчик 20 скорости обнаруживает скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 и вычисляет скорость транспортного средства из скорости вращения колес, обнаруженной, например, посредством датчика скорости вращения колес для обнаружения скорости вращения колеса. Компьютер 30 обнаруживает соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства. Датчик 40 угла поворота при рулении является датчиком угла поворота, крепящимся на рулевой колонке или руле, и обнаруживает угол поворота рулевого вала в качестве угла поворота при рулении. Информация угла поворота при рулении, обнаруженная посредством датчика 40 угла поворота при рулении, передается в компьютер 30. Устройство 50 уведомления предоставляет предупреждение водителю касательно того, что соседнее транспортное средство присутствует, когда в результате обнаружения соседнего транспортного средства, выполняемого посредством компьютера 30, соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства. Устройство 50 уведомления не ограничено конкретным образом, но примеры включают в себя динамик для вывода аудиопредупреждения водителю, дисплей для отображения предупреждающего сообщения и лампу аварийной сигнализации, которая предоставляет предупреждение посредством освещения на приборной панели.
[0011] Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1 на фиг. 1. Как проиллюстрировано на чертеже, камера 10 захватывает заднюю сторону относительно транспортного средства под предварительно определенным углом a обзора. В это время, угол a обзора камеры 10 задается равным углу обзора, который дает возможность захвата левой и правой полос движения (соседних полос движения) в дополнение к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1.
[0012] Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера 30 на фиг. 1. Камера 10, датчик 20 скорости, датчик 40 угла поворота при рулении и устройство 50 уведомления также иллюстрируются на фиг. 3, чтобы ясно указывать взаимосвязи соединений.
[0013] Как проиллюстрировано на фиг. 3, компьютер 30 содержит модуль 31 преобразования точки обзора, модуль 32 совмещения, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов и модуль 34 задания областей обнаружения. Ниже описывается конфигурация этих модулей.
[0014] Захваченные данные изображений предварительно определенной области, полученные посредством захвата, выполняемого посредством камеры 10, вводятся в модуль 31 преобразования точки обзора, и захваченные данные изображений, введенные таким способом, преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", которые являются состоянием вида "с высоты птичьего полета". Состояние вида "с высоты птичьего полета" является состоянием просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит вниз сверху, например, вертикально вниз. Преобразование точки обзора может быть выполнено способом, описанным, например, в выложенной заявке на патент Японии № 2008-219063. Причина, по которой захваченные данные изображений преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", основана на таком принципе, что перпендикулярные края, уникальные для трехмерного объекта, преобразуются в группу прямых линий, которая проходит через конкретную фиксированную точку, посредством преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", и использование этого принципа дает возможность различения плоского объекта и трехмерного объекта.
[0015] Данные изображений вида "с высоты птичьего полета", полученные посредством преобразования точки обзора, выполняемого посредством модуля 31 преобразования точки обзора, последовательно вводятся в модуль 32 совмещения, и введенные позиции данных изображений вида "с высоты птичьего полета" в различные моменты времени совмещаются. Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки модуля 32 совмещения, фиг. 4(a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1, а фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения.
2
2
[0016] Как проиллюстрировано на фиг. 4(a), рассматриваемое транспортное средство V1 в данный момент времени размещается в P1, и рассматриваемое транспортное средство V1 за один момент времени до этого размещается в P1'. Предполагается, что соседнее транспортное средство V2 размещается в направлении стороны сзади относительно рассматриваемого транспортного средства V1 и движется параллельно рассматриваемому транспортному средству V1, и что соседнее транспортное средство V2 в данный момент времени размещается в P, и соседнее транспортное средство V2 за один момент времени до этого размещается в P'. Кроме того, предполагается, что рассматриваемое транспортное средство V1 проезжает расстояние d в течение одного момента времени. Фраза "за один момент времени до этого" может быть моментом времени, в прошлом сдвинутым на время, предварительно заданное (например, один цикл управления) с данного момента времени, либо может быть моментом времени в прошлом сдвинутым на произвольное время.
t
t
2
t-1
2
[0017] В этом состоянии, изображение PB вида "с высоты птичьего полета" в текущее время является таким, как показано на фиг. 4(b). Белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными в этом изображении PB вида "с высоты птичьего полета" и являются относительно точными в виде сверху, но соседнее транспортное средство V2 (позиция P) сжимается. То же применимо к изображению PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого; белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными и являются относительно точными в виде сверху, но соседнее транспортное средство V2 (позиция P') сжимается. Как описано выше, перпендикулярные края трехмерного объекта (края, которые расположены вертикально в трехмерном пространстве от поверхности дороги, также включаются в строгий смысл перпендикулярного края) выглядят как группа прямых линий вдоль направления сжимания вследствие процесса для преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", но поскольку плоское изображение на поверхности дороги не включает в себя перпендикулярные края, такое сжимание не возникает, даже когда точка обзора преобразована.
t
t-1
t
t-1
t-1
t
[0018] Модуль 32 совмещения совмещает изображения PB и PB вида "с высоты птичьего полета", такие как изображения PB и PB, описанные выше, с точки зрения данных. Когда это выполняется, модуль 32 совмещения смещает изображение PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого и сопоставляет позицию с изображением PB вида "с высоты птичьего полета" в данный момент времени. Левое изображение и центральное изображение на фиг. 4(b) иллюстрируют состояние смещения посредством проезжаемого расстояния d'. Величина d' смещения является величиной перемещения в данных изображений вида "с высоты птичьего полета", которые соответствуют фактическому проезжаемому расстоянию d рассматриваемого транспортного средства V1, проиллюстрированного на фиг. 4(a), и определяется на основе сигнала из датчика 20 скорости и времени от одного момента времени до данного момента времени.
t
t-1
t
t
t-1
t
t
t
t
[0019] После совмещения модуль 32 совмещения получает разность между изображениями PB и PB вида "с высоты птичьего полета" и формирует данные разностного изображения PD. В настоящем варианте осуществления, модуль 32 совмещения рассматривает абсолютное значение разности в пиксельных значениях изображений PB и PB вида "с высоты птичьего полета" таким образом, что оно соответствует варьированию в среде освещения, и когда абсолютное значение равно или превышает предварительно определенное пороговое значение th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 1, а когда абсолютное значение меньше предварительно определенного порогового значения th, пиксельные значения разностного изображения PD задаются равными 0, что дает возможность формирования данных разностного изображения PD, к примеру, данных разностного изображения PD, проиллюстрированных справа на фиг. 4(b).
t
[0020] Возвращаясь к фиг. 3, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе данных разностного изображения PD, показанных на фиг. 4(b). В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта в фактическом пространстве. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов сначала формирует форму разностного сигнала, когда обнаруживается трехмерный объект, и должно быть вычислено проезжаемое расстояние.
[0021] В частности, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму разностного сигнала в областях обнаружения, заданных посредством нижеописанного модуля 34 задания областей обнаружения. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов настоящего примера заключается в том, чтобы вычислять проезжаемое расстояние для соседнего транспортного средства, с которым имеется вероятность контакта, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменить полосу движения. Соответственно, в настоящем примере, прямоугольные области A1, A2 обнаружения задаются в стороне позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 2. Такие области A1, A2 обнаружения могут задаваться из относительной позиции до рассматриваемого транспортного средства V1 или могут задаваться на основе позиции белых линий дорожной разметки. Когда задаются на основе позиции белых линий дорожной разметки, устройство 1 обнаружения трехмерных объектов может использовать, например, известные технологии распознавания белых линий дорожной разметки. Ниже описывается способ для задания областей обнаружения, осуществляемый посредством модуля 34 задания областей обнаружения.
[0022] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов распознает в качестве линий L1, L2 пересечения с землей границы областей A1, A2 обнаружения, заданных таким способом, на стороне рассматриваемого транспортного средства V1 (стороне вдоль направления движения), как проиллюстрировано на фиг. 2. В общем, линия пересечения с землей означает линию, в которой трехмерный объект контактирует с землей, но в настоящем варианте осуществления, линия пересечения с землей не является линией контакта с землей, вместо этого задается способом, описанным выше. Даже в таком случае, разность между линией пересечения с землей согласно настоящему варианту осуществления и нормальной линией пересечения с землей, определенной из позиции соседнего транспортного средства V2, не является чрезвычайно большой, как определено посредством опыта, и фактически не представляет собой проблемы.
t
t
t
t
[0023] Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым формируется форма разностного сигнала посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на фиг. 5, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DW разностного сигнала из участка, который соответствует областям A1, A2 обнаружения в разностном изображении PD (чертеж справа на фиг. 4(b)), вычисленном посредством модуля 32 совмещения. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DW разностного сигнала вдоль направления сжимания трехмерного объекта посредством преобразования точки обзора. В примере, проиллюстрированном на фиг. 5, для удобства описана только область A1 обнаружения, но форма DW разностного сигнала также формируется для области A2 обнаружения с использованием идентичной процедуры.
t
t
[0024] Более конкретно, сначала модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линию La в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, в данных разностного изображения PD. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает число разностных пикселов DP, указывающих предварительно определенную разность, на линии La. В настоящем варианте осуществления, разностные пикселы DP, указывающие предварительно определенную разность, имеют пиксельные значения в разностном изображении PD, которые представляются посредством 0 и 1, и пикселы, указываемые посредством 1, подсчитываются в качестве разностных пикселов DP.
[0025] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов подсчитывает число разностных пикселов DP и после этого определяет точку CP пересечения линии La и линии L1 пересечения с землей. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем коррелирует точку CP пересечения и подсчитанное число, определяет позицию на горизонтальной оси, т.е. позицию на оси в вертикальном направлении на чертеже справа на фиг. 5, на основе позиции точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси, т.е. позицию на оси в боковом направлении на чертеже справа на фиг. 5, из подсчитанного числа и определяет координаты в качестве подсчитанного числа в точке CP пересечения.
t
[0026] Аналогично, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линии Lb, Lc,..., в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, подсчитывает число разностных пикселов DP, определяет позицию на горизонтальной оси на основе позиции каждой точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси из подсчитанного числа (числа разностных пикселов DP) и определяет координаты. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов повторяет вышеуказанное в последовательности, чтобы формировать частотное распределение и за счет этого формировать первую форму разностного сигнала DW1, как проиллюстрировано на чертеже справа на фиг. 5.
t
t
t
[0027] Здесь, разностные пикселы PD в данных разностного изображения PD представляют собой пикселы, которые изменены в изображении в различные моменты времени, другими словами, местоположения, которые могут истолковываться как места, в которых присутствовал трехмерный объект. Соответственно, в местоположениях, в которых присутствовал трехмерный объект, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, чтобы формировать частотное распределение и за счет этого формировать форму DW разностного сигнала. В частности, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, и форма DW разностного сигнала, следовательно, формируется из информации касательно направления высоты относительно трехмерного объекта.
t
[0028] Таким образом, форма DW разностного сигнала является одним режимом информации распределения пикселов, которая указывает предварительно определенное яркостное различие, и "информация распределения пикселов" в настоящем варианте осуществления может совмещаться с информацией, указывающей состояние распределения "пикселов, имеющих яркостное различие, равное предварительно определенному пороговому значению или больше", обнаруженных вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора в изображение вида "с высоты птичьего полета". Другими словами, в изображении вида "с высоты птичьего полета", полученном посредством модуля 31 преобразования точки обзора, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе информации распределения пикселов, имеющей яркостное различие, равное предварительно определенному пороговому значению или больше, вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора в изображение вида "с высоты птичьего полета".
t
[0029] Линии La и Lb в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, имеют различные расстояния, которые перекрывают область A1 обнаружения, как проиллюстрировано на чертеже слева на фиг. 5. Соответственно, число разностных пикселов DP больше на линии La, чем на линии Lb, когда предполагается, что область A1 обнаружения заполнена разностными пикселами DP. По этой причине, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов выполняет нормализацию на основе расстояния, на котором линии La, Lb в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, и область A1 обнаружения перекрываются, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа разностных пикселов DP. В конкретном примере, существует шесть разностных пикселов DP на линии La, и существует пять разностных пикселов DP на линии Lb на чертеже слева на фиг. 5. Соответственно, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа на фиг. 5, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов делит подсчитанное число на перекрывающееся расстояние или выполняет нормализацию другим способом. Значения формы DW разностного сигнала, которые соответствуют линиям La, Lb в направлении, в котором трехмерный объект сжимается, в силу этого становятся практически идентичными.
t
t
t
t-1
t
t-1
[0030] После того, как сформирована первая форма DW разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, на основе сформированной формы DW разностного сигнала. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние посредством сравнения формы DW разностного сигнала в данный момент времени и формы DW разностного сигнала за один момент времени до этого. Другими словами, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние из изменения во времени формы DW разностного сигнала и формы DW разностного сигнала.
t
t1
tn
t1
tn
t1
tn
t1
t2
t2
t3
[0031] Более конкретно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов разделяет форму DW разностного сигнала на множество небольших областей DW-DW (где n является произвольным целым числом 2 или больше), как проиллюстрировано на фиг. 6. Фиг. 6 является видом, иллюстрирующим небольшие области DW-DW, разделенные посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Небольшие области DW-DW разделяются с возможностью взаимно перекрываться, как проиллюстрировано, например, на фиг. 6. Например, небольшая область DW и небольшая область DW перекрывают друг друга, и небольшая область DW и небольшая область DW перекрывают друг друга.
t1
tn
t-1
t
t-1
t1
tn
t
t-1
t1
tn
[0032] Затем, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет величину смещения (величину перемещения в направлении по горизонтальной оси (в вертикальном направлении на фиг. 6) формы разностного сигнала) для каждой из небольших областей DW-DW. Здесь, величина смещения определяется из разности (расстояния в направлении по горизонтальной оси) между формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DW разностного сигнала в данный момент времени. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов перемещает форму DW разностного сигнала за один момент времени до этого в направлении по горизонтальной оси для каждой из небольших областей DW-DW и после этого оценивает позицию (позицию в направлении по горизонтальной оси), в которой ошибка относительно формы DW разностного сигнала в данный момент времени является минимальной, и определяет в качестве величины смещения величину перемещения в направлении по горизонтальной оси в позиции, в которой ошибка от исходной позиции формы DW разностного сигнала является минимальной. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает величину смещения определенной для каждой из небольших областей DW-DW и формирует гистограмму.
t1
tn
t-1
[0033] Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, полученной посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на фиг. 7, в величине смещения возникает некоторая величина переменности, которая представляет собой проезжаемое расстояние, в котором ошибка между небольшими областями DW-DW и формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого является минимальной. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует величины смещения, включающие в себя переменность, на гистограмме и вычисляет проезжаемое расстояние из гистограммы. В этот момент, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта из максимального значения на гистограмме. Другими словами, в примере, проиллюстрированном на фиг. 7, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет величину смещения, указывающую максимальное значение гистограммы, в качестве проезжаемого расстояния τ*. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, более высокоточное проезжаемое расстояние может быть вычислено из максимального значения, даже когда существует переменность в величине смещения. Проезжаемое расстояние τ* является относительным проезжаемым расстоянием трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет абсолютное проезжаемое расстояние из проезжаемого расстояния τ*, полученного таким способом, и датчика 20 скорости, когда должно вычисляться абсолютное проезжаемое расстояние.
t
t
t
t1
tn
t
[0034] Таким образом, в настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из величины смещения формы DW разностного сигнала, когда ошибка в форме DW разностного сигнала, сформированной в различные моменты времени, является минимальной, и это дает возможность вычисления проезжаемого расстояния из величины смещения, которая является информацией относительно одной размерности в форме сигнала, и дает возможность поддержания вычислительных затрат на низком уровне, когда вычисляется проезжаемое расстояние. Кроме того, разделение формы DW разностного сигнала, сформированной в различные моменты времени, на множество небольших областей DW-DW дает возможность получения множества форм сигналов, представляющих местоположения трехмерного объекта, за счет этого давая возможность определения величины смещения в каждом местоположении трехмерного объекта и давая возможность определения проезжаемого расстояния из множества величин смещения. Следовательно, может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из изменения во времени формы DW разностного сигнала, которая включает в себя информацию направления высоты. Следовательно, в отличие от сосредоточения исключительно на движении одной точки, местоположение обнаружения до изменения во времени и местоположение обнаружения после изменения во времени указываются с помощью включенной информации направления высоты и, соответственно, легко в итоге оказываются идентичным местоположением; проезжаемое расстояние вычисляется из изменения во времени в идентичном местоположении; и может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния.
t1
tn
t1
tn
[0035] Когда должна формироваться гистограмма, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов может применять взвешивание к множеству небольших областей DW-DW и подсчитывать величины смещения, определенные для каждой из небольших областей DW-DW в соответствии со взвешиванием, чтобы формировать гистограмму. Фиг. 8 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов.
m
m
m
m
[0036] Как проиллюстрировано на фиг. 8, небольшая область DW (где m является целым числом в 1 или больше и n-1 или меньше) является плоской. Другими словами, в небольшой области DW, имеется несущественная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DW. Это обусловлено тем, что в плоской небольшой области DW отсутствует характерность, и имеется высокая вероятность того, что ошибка должна быть усилена, когда вычисляется величина смещения.
m+k
m
m
m+k
[0037] С другой стороны, небольшая область DW (где k является целым числом в n-m или меньше) имеет значительную волнистость. Другими словами, в небольшой области DW, имеется существенная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DW. Это обусловлено тем, что небольшая область DW с существенной волнистостью является характерной, и имеется высокая вероятность того, что величина смещения вычисляется точно. Взвешивание небольших областей таким способом позволяет повышать точность вычисления проезжаемого расстояния.
t
t1
tn
t1
tn
t
t
t-1
t-1
t
[0038] Форма DW разностного сигнала разделяется на множество небольших областей DW1-DW в настоящем варианте осуществления, чтобы повышать точность вычисления проезжаемого расстояния, но разделение на небольшие области DW-DW не требуется, когда точность вычисления проезжаемого расстояния не настолько требуется. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние из величины смещения формы DW разностного сигнала, когда ошибка между формой DW разностного сигнала и формой DW разностного сигнала является минимальной. Другими словами, способ для определения величины смещения между формой DW разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DW разностного сигнала в данный момент времени не ограничивается подробностями, описанными выше.
[0039] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов в настоящем варианте осуществления определяет скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 (камера 10) и определяет величину смещения для стационарного объекта из определенной скорости движения. После того, как величина смещения стационарного объекта определена, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов игнорирует величину смещения, которая соответствует стационарному объекту в максимальном значении гистограммы, и вычисляет проезжаемое расстояние соседнего транспортного средства.
[0040] Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, полученной посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Когда стационарный объект, отличный от соседнего транспортного средства, присутствует в пределах угла обзора камеры 10, два максимальных значения τ1, τ2 появляются на результирующей гистограмме. В этом случае, одно из двух максимальных значений τ1, τ2 является величиной смещения стационарного объекта. Следовательно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет величину смещения для стационарного объекта из скорости движения, игнорирует максимальное значение, которое соответствует величине смещения, и вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта с использованием оставшегося максимального значения. За счет этого можно не допускать ситуации, в которой точность вычисления проезжаемого расстояния трехмерного объекта уменьшается посредством стационарного объекта.
[0041] Даже когда величина смещения, соответствующая стационарному объекту, игнорируется, может быть множество соседних транспортных средств, присутствующих в пределах угла обзора камеры 10, когда существует множество максимальных значений. Тем не менее, множество трехмерных объектов, присутствующих в областях A1, A2 обнаружения, возникают очень редко. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов прекращает вычисление проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, за счет этого можно не допускать ситуации, в которой вычисляется ошибочное проезжаемое расстояние, к примеру, когда существует множество максимальных значений.
[0042] Кроме того, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов дифференцирует во времени вычисленное относительное проезжаемое расстояние трехмерного объекта, чтобы за счет этого вычислять относительную скорость движения трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства, а также прибавляет скорость рассматриваемого транспортного средства, обнаруженную посредством датчика 20 скорости, к вычисленной относительной скорости движения трехмерного объекта, чтобы за счет этого вычислять относительную скорость движения трехмерного объекта.
t
t
t
t
t
t
[0043] После того, как сформирована форма DW разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, на основе сформированной формы DW разностного сигнала. Здесь, фиг. 10 является видом для описания способа для оценки другого транспортного средства, присутствующего в соседней полосе движения, и показывает пример формы DW разностного сигнала и порогового значения α для обнаружения соседнего транспортного средства, присутствующего в соседней полосе движения. Например, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, имеет или нет пик сформированной формы DW разностного сигнала пороговое значение α или больше, и когда пик сформированной формы DW разностного сигнала имеет пороговое значение α или больше, обнаруженный трехмерный объект оценивается в качестве соседнего транспортного средства, присутствующего в соседней полосе движения, а когда пик формы DW разностного сигнала не имеет пороговое значение α или больше, трехмерный объект, обнаруженный посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, не оценивается в качестве соседнего транспортного средства, присутствующего в соседней полосе движения, как проиллюстрировано на фиг. 10. Когда обнаруженный трехмерный объект оценен в качестве соседнего транспортного средства, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов передает сигнал уведомления в устройство 50 уведомления и в силу этого уведомляет водителя касательно того, что соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства.
[0044] Возвращаясь к фиг. 3, модуль 34 задания областей обнаружения задает области A1, A2 обнаружения для обнаружения трехмерного объекта. В частности, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, обогнало или нет соседнее транспортное средство рассматриваемое транспортное средство, на основе результатов обнаружения модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, и когда определено то, что соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство, области A1, A2 обнаружения расширяются сзади относительно направления продвижения транспортного средства.
[0045] Фиг. 11 является видом для описания способа для задания областей обнаружения посредством модуля 34 задания областей обнаружения. На фиг. 11, два соседних транспортных средства V2, V2’ движутся в соседней полосе движения друг за другом, и иллюстрирует случай, в котором обнаружено первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2. В примере, проиллюстрированном на фиг. 11, проиллюстрирована и описана только область A1 обнаружения, но область A2 обнаружения задается идентично.
[0046] Модуль 34 задания областей обнаружения задает ширину (длину) области A1 обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства заранее равной, например, 7 м, и обнаружение трехмерных объектов выполняются в этой области A1 обнаружения. Как проиллюстрировано на фиг. 11(A), когда первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 обнаружено посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, составляет или нет относительная скорость движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1 предварительно определенную скорость или больше. Предварительно определенная скорость не ограничена конкретным образом, но может задаваться равной, например, 10 км/ч (т.е. скорости рассматриваемого транспортного средства V1, на 10 км/ч превышающей скорость соседнего транспортного средства V2) с учетом ошибки определения относительной скорости движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1. Относительная скорость движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1 может быть получена из модуля 33 обнаружения трехмерных объектов или может быть вычислена посредством модуля 34 задания областей обнаружения.
[0047] Когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1 составляет предварительно определенную скорость или больше, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, что первое соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1, и область A1 обнаружения расширяется сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 11(B). Например, когда ширина области A1 обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства V1, заданная заранее, составляет 7 м, модуль 34 задания областей обнаружения, расширяет области A1, A2 обнаружения назад на 2 м относительно направления продвижения транспортного средства, когда определено то, что соседнее транспортное средство V2 обогнало рассматриваемое транспортное средство V1, и ширина области A1 обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства может задаваться равной всего 9 м. На фиг. 11(B), диапазон области A1 обнаружения, расширенной сзади относительно направления продвижения транспортного средства, проиллюстрирован серым цветом.
[0048] Таким образом, когда определено то, что первое соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1, расширение области A1 обнаружения сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1 дает возможность обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’, идущего после первого впереди идущего соседнего транспортного средства V2, в области A1 обнаружения, как проиллюстрировано на фиг. 11(B).
[0049] С другой стороны, второе соседнее транспортное средство V2’ не может быть обнаружено в области A1 обнаружения, когда первое соседнее транспортное средство V2 обогнало рассматриваемое транспортное средство V1, в случае если область A1 обнаружения не расширяется сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1 традиционным способом, даже когда определено то, что соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1. По этой причине, определяется то, что соседнее транспортное средство не присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, и уведомление посредством устройства 50 уведомления не выполняется посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, даже если соседнее транспортное средство V2’ присутствует позади рассматриваемого транспортного средства. Таким образом, в случае, в котором первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1, и уведомление водителя касательно того, что соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, не выполняется, возникают случаи, в которых возможно то, что водитель определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует в соседней полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства, и водитель сменяет полосу движения рассматриваемого транспортного средства V1, даже если второе соседнее транспортное средство V2’ присутствует позади рассматриваемого транспортного средства V1, и рассматриваемое транспортное средство V1 и второе соседнее транспортное средство V2’ приближаются друг к другу. Напротив, в настоящем варианте осуществления, когда определено то, что первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1, расширение области A1 обнаружения сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1 дает возможность обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’ в области A1 обнаружения, и можно уведомлять водителя касательно того, что второе соседнее транспортное средство V2 присутствует.
[0050] В настоящем варианте осуществления, модуль 34 задания областей обнаружения допускает варьирование величины, на которую области A1, A2 обнаружения должны быть расширены сзади относительно направления продвижения транспортного средства, в соответствии с относительной скоростью движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1. Например, модуль 34 задания областей обнаружения может прогнозировать, что чем больше относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, тем больше относительная скорость движения второго соседнего транспортного средства V2’, и что второе соседнее транспортное средство скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, и увеличивает величину, на которую области A1, A2 обнаружения должны быть расширены в обратном направлении. Альтернативно, может быть определено то, что чем больше относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, тем меньше время, когда соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, и может быть уменьшена величина, на которую области A1, A2 обнаружения должны быть расширены в обратном направлении. Кроме того, также можно использовать конфигурацию, в которой учитывается скорость рассматриваемого транспортного средства, если не прогнозируется, что второе соседнее транспортное средство V2’ скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, когда скорость рассматриваемого транспортного средства является достаточно высокой, и расстояние между первым соседним транспортным средством V2 и вторым соседним транспортным средством V2’ является большим, и величина, на которую должны быть расширены области A1, A2 обнаружения, не увеличивается, даже когда относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства V2 является высокой относительно рассматриваемого транспортного средства V1.
[0051] Кроме того, модуль 34 задания областей обнаружения получает информацию угла поворота при рулении из датчика 40 угла поворота при рулении и определяет то, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство, на основе полученной информации угла поворота при рулении. Когда определено то, что рассматриваемое транспортное средство поворачивает, модуль 34 задания областей обнаружения затем вычисляет радиус поворота рассматриваемого транспортного средства на основе информации угла поворота при рулении, и модифицирует величину, на которую должны быть расширены области обнаружения в обратном направлении, в соответствии с вычисленным радиусом поворота, когда соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство. В частности, модуль 34 задания областей обнаружения имеет карты или вычислительные формулы, которые указывают корреляцию между радиусом поворота и областями A1, A2 обнаружения, которые модифицируются в соответствии с радиусом поворота, и определяет величину, на которую должны быть расширены области обнаружения в обратном направлении, когда соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство.
[0052] Здесь, фиг. 12 является видом для описания способа для задания области обнаружения, когда рассматриваемое транспортное средство поворачивает. Фиг. 12(A) является видом, иллюстрирующим пример области обнаружения, заданной, когда рассматриваемое транспортное средство поворачивает, в настоящем варианте осуществления. Фиг. 12(B) является видом, иллюстрирующим пример области обнаружения, когда рассматриваемое транспортное средство поворачивает, и способа для задания области обнаружения в настоящем варианте осуществления. В случае, в котором первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 обогнало рассматриваемое транспортное средство V1, модуль 34 задания областей обнаружения модифицирует величину, на которую область A2 обнаружения расширяется в обратном направлении, так что область обнаружения не входит в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, когда определено то, что рассматриваемое транспортное средство поворачивает, как проиллюстрировано на фиг. 12(A). В частности, модуль 34 задания областей обнаружения уменьшает величину, на которую область A2 обнаружения, заданная внутри поворота, должна быть расширена в обратном направлении, соразмерно абсолютной величине радиуса поворота рассматриваемого транспортного средства V1, так что область обнаружения не входит в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство.
[0053] С другой стороны, когда область обнаружения, V2 равномерно расширяется на фиксированную величину, когда определяется то, что рассматриваемое транспортное средство V1 поворачивает, едущее сзади транспортное средство V3, движущееся в полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, обнаруживается в области A2 обнаружения, как проиллюстрировано на фиг. 12(B), и возникают случаи, в которых едущее сзади транспортное средство V3 в силу этого ошибочно обнаруживается в качестве соседнего транспортного средства, движущегося в соседней полосе движения. В ответ на это, в настоящем варианте осуществления, величина, на которую расширяется область сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1, уменьшается соразмерно меньшему радиусу поворота рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 12(A), за счет этого позволяя эффективно не допускать ситуации, в которой едущее сзади транспортное средство V3 обнаруживается в области A2 обнаружения. Как результат, соседнее транспортное средство, движущееся в соседней полосе движения, может быть обнаружено надлежащим образом.
[0054] Далее описывается процесс для обнаружения соседнего транспортного средства в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Фиг. 13 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ для обнаружения соседнего транспортного средства первого варианта осуществления. Во-первых, области A1, A2 обнаружения для обнаружения соседнего транспортного средства задаются посредством модуля 34 задания областей обнаружения (этап S101), как проиллюстрировано на фиг. 13. На этапе S101, области обнаружения, которые задаются, представляют собой области обнаружения, которые задаются в нижеописанном процессе задания областей обнаружения (см. фиг. 14).
t
[0055] Данные захваченного изображения получаются посредством компьютера 30 из камеры 10 (этап S102), и данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" формируются (этап S103) посредством модуля 31 преобразования точки обзора на основе данных захваченного изображения, полученных таким способом.
t
t-1
t
t
t
[0056] Далее, модуль 32 совмещения совмещает данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" и данные изображения PB вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого и формирует данные разностного изображения PD (этап S104). Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает число разностных пикселов DP, имеющих пиксельное значение 1, чтобы за счет этого формировать форму DW разностного сигнала из данных разностного изображения PD (этап S105).
t
t
t
[0057] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем определяет то, имеет или нет пик в форме DW разностного сигнала предварительно определенное пороговое значение α или больше (этап S106). Когда пик формы DW разностного сигнала не имеет пороговое значение α или больше, т.е. когда по существу нет разности, считается, что трехмерный объект не присутствует в захваченном изображении. Соответственно, когда определено то, что пик формы DW разностного сигнала не имеет пороговое значение α или больше (этап S106="Нет"), модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, что другое транспортное средство не присутствует (этап S116), и после этого возвращается к этапу S101 и повторяет вышеописанный процесс, проиллюстрированный на фиг. 13.
t
t
t1
tn
t1
tn
t1
tn
[0058] С другой стороны, когда определяется то, что пик в форме DW разностного сигнала имеет пороговое значение α или больше (этап S106="Да"), посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов определяется то, что трехмерный объект присутствует в соседней полосе движения, и осуществляется переход к этапу S107. Форма DW разностного сигнала разделяется на множество небольших областей DW-DW посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем применяет взвешивание к каждой из небольших областей DW-DW (этап S108), вычисляет величину смещения для каждой из небольших областей DW-DW (этап S109) и формирует гистограмму с учетом взвешиваний (этап S110).
[0059] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет относительное проезжаемое расстояние, которое является проезжаемым расстоянием соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства, на основе гистограммы, дифференцирует во времени вычисленное относительное проезжаемое расстояние, чтобы за счет этого вычислять относительную скорость движения трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства (этап S111), прибавляет скорость рассматриваемого транспортного средства, обнаруженную посредством датчика 20 скорости, к вычисленной относительной скорости движения и вычисляет абсолютную скорость движения трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства (этап S112).
[0060] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов после этого определяет то, составляет или нет относительная скорость движения трехмерного объекта 10 км/ч или больше, и составляет или нет относительная скорость движения трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства +60 км/ч или меньше (этап S113). Когда оба условия удовлетворяются (этап S113="Да"), модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, что обнаруженный трехмерный объект представляет собой соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, и что соседнее транспортное средство присутствует в соседней полосе движения (этап S114). На следующем этапе S115, водитель в силу этого уведомляется посредством устройства 40 уведомления касательно того, что соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства. Процесс затем возвращается к этапу S101, и повторяется процесс, проиллюстрированный на фиг. 13. С другой стороны, когда любое из условий не удовлетворяется (этап S113="Нет"), модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует в соседней полосе движения (этап S116). Процесс возвращается к этапу S101, и повторяется процесс, проиллюстрированный на фиг. 13.
[0061] В настоящем варианте осуществления, области A1, A2 обнаружения являются направлениями задних сторон относительно рассматриваемого транспортного средства, и следует сфокусироваться на том, может или нет рассматриваемое транспортное средство контактировать с соседним транспортным средством, если должна быть выполнена смена полосы движения. Соответственно, реализуется процесс этапа S113. Другими словами, при условии, что система в настоящем варианте осуществления активируется на скоростной автомагистрали, когда скорость соседнего транспортного средства меньше 10 км/ч, это редко представляет собой проблему, даже если соседнее транспортное средство должно присутствовать, поскольку соседнее транспортное средство размещается далеко позади рассматриваемого транспортного средства, когда выполняется смена полосы движения. Аналогично, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства превышает +60 км/ч относительно рассматриваемого транспортного средства (т.е. когда соседнее транспортное средство движется со скоростью, на 60 км/ч превышающей скорость рассматриваемого транспортного средства), это редко представляет собой проблему, поскольку соседнее транспортное средство должно двигаться впереди рассматриваемого транспортного средства, когда выполняется смена полосы движения. По этой причине, можно сказать, что этап S113 определяет соседние транспортные средства, которые могут становиться проблемой, когда выполняется смена полосы движения.
[0062] На этапе S113, определяется то, равна или нет абсолютная скорость движения соседнего транспортного средства 10 км/ч или больше, и равна или нет относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства +60 км/ч или меньше, за счет этого получая следующее преимущество. Например, возможный случай заключается в том, что абсолютная скорость движения стационарного объекта обнаруживается равной нескольким километров в час в зависимости от ошибки крепления камеры 10. Соответственно, определение того, равна или нет скорость 10 км/ч или больше, позволяет уменьшать вероятность того, что стационарный объект определяется в качестве соседнего транспортного средства. Кроме того, возможно то, что относительная скорость соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства обнаруживается как большая +60 км/ч вследствие шума. Соответственно, определение того, равна или нет относительная скорость +60 км/ч или меньше, позволяет уменьшать вероятность ошибочного обнаружения вследствие шума.
[0063] Кроме того, можно определять то, что относительная скорость движения соседнего транспортного средства не является отрицательной или не составляет 0 км/ч, вместо обработки этапа S113.
[0064] Далее описывается процесс задания областей обнаружения согласно первому варианту осуществления. Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс задания областей обнаружения согласно первому варианту осуществления. Процесс задания областей обнаружения, описанный ниже, выполняется параллельно с процессом обнаружения соседних транспортных средств, проиллюстрированным на фиг. 13, и области A1, A2 обнаружения, заданные посредством процесса задания областей обнаружения, задаются в процессе обнаружения соседних транспортных средств, проиллюстрированном на фиг. 13.
[0065] Во-первых, на этапе S201, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, обнаруживается или нет соседнее транспортное средство. В частности, когда модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, что соседнее транспортное средство присутствует в областях A1, A2 обнаружения, в процессе обнаружения соседних транспортных средств, проиллюстрированном на фиг. 13, определяется то, что соседнее транспортное средство обнаруживается, и процесс переходит к этапу S202, а когда модуль задания областей обнаружения определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует в областях A1, A2 обнаружения, определяется то, что соседнее транспортное средство не обнаруживается, и процесс приостанавливается на этапе S201 до тех пор, пока не будет обнаружено соседнее транспортное средство.
[0066] На этапе S202, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, обогнало или нет соседнее транспортное средство рассматриваемое транспортное средство. В частности, модуль 34 задания областей обнаружения получает относительную скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства из модуля 33 обнаружения трехмерных объектов и определяет то, составляет или нет относительная скорость движения соседнего транспортного средства предварительно определенную скорость (например, 10 км/ч) или больше, на основе полученной относительной скорости движения соседнего транспортного средства. Когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства составляет предварительно определенную скорость или больше, определяется то, что соседнее транспортное средство обгоняет рассматриваемое транспортное средство, и процесс переходит к этапу S203. С другой стороны, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства меньше предварительно определенной скорости, определяется то, что соседнее транспортное средство не обгоняет рассматриваемое транспортное средство, и процесс возвращается к этапу S201.
[0067] На этапе S203, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство. Способ для оценки того, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство, не ограничен конкретным образом, но в настоящем варианте осуществления следующий способ используется для того, чтобы оценивать, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство.
[0068] Другими словами, модуль 34 задания областей обнаружения сначала прогнозирует то, находится или нет рассматриваемое транспортное средство V1 в состоянии поворачивания после предварительно определенной продолжительности (также может называться ниже как "прогнозирование состояния поворачивания"). В частности, модуль 34 задания областей обнаружения обращается к захваченному изображению, полученному из камеры 10, обнаруживает полосы движения (например, белые линии дорожной разметки) на поверхности дороги и вычисляет кривизну полосы движения в качестве параметра, иллюстрирующего форму дороги. Модуль 34 задания областей обнаружения затем прогнозирует форму дороги впереди рассматриваемого транспортного средства, т.е. радиус поворота рассматриваемого транспортного средства до тех пор, пока не истечет предварительно определенная продолжительность, на основе вычисленной кривизны полосы движения и скорости, полученной из датчика 20 скорости.
[0069] Кроме того, модуль 34 задания областей обнаружения вычисляет текущий радиус поворота рассматриваемого транспортного средства V1 в соответствии с нижеприведенной формулой 1 на основе скорости рассматриваемого транспортного средства, полученной из датчика 20 скорости, и угла поворота при рулении, полученного из датчика 40 угла поворота при рулении.
2
[формула 1] ρ =(1+KV) (nL/φ)... (1)
В формуле 1, ρ является радиусом поворота, K является коэффициентом устойчивости, V является скоростью рассматриваемого транспортного средства, L является колесной базой, n является передаточным отношением рулевого управления, и φ является углом поворота при рулении.
[0070] Модуль 34 задания областей обнаружения оценивает то, что рассматриваемое транспортное средство V1 поворачивает, когда радиус поворота, прогнозированный при вышеописанном прогнозировании состояния поворачивания, и текущий радиус поворота, полученный на основе формулы 1, имеют предварительно определенное пороговое значение или больше. Когда определено то, что рассматриваемое транспортное средство поворачивает, процесс переходит к этапу S211. С другой стороны, когда определено то, что рассматриваемое транспортное средство не поворачивает, процесс переходит к этапу S204.
[0071] На этапах S204-S210, выполняется обработка для того, чтобы расширять области обнаружения сзади относительно направления продвижения транспортного средства на основе относительной скорости движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства и информации скорости рассматриваемого транспортного средства.
[0072] В частности, модуль 34 задания областей обнаружения расширяет и задает (этап S206) области обнаружения назад на L(м) относительно диапазона, заданного заранее, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства составляет первую скорость или больше (этап S204="Да"), и скорость рассматриваемого транспортного средства составляет вторую скорость или больше (этап S205="Да"). С другой стороны, модуль 34 задания областей обнаружения расширяет и задает (этап S207) области обнаружения назад на L+α(м) относительно диапазона, заданного заранее, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства составляет первую скорость или больше (этап S204="Да"), и скорость рассматриваемого транспортного средства меньше второй скорости (этап S205="Нет"). Первая скорость не ограничена конкретным образом, и можно использовать скорость, которая дает возможность определения того, что второе соседнее транспортное средство скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, когда, например, второе соседнее транспортное средство движется на первой скорости. Кроме того, вторая скорость не ограничена конкретным образом, и можно использовать скорость, которая дает возможность определения того, что возникает затор, когда, например, рассматриваемое транспортное средство движется на второй скорости.
[0073] Таким образом, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства составляет первую скорость или больше, и скорость рассматриваемого транспортного средства меньше второй скорости, определяется то, что второе соседнее транспортное средство скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, и величина, на которую расширяются области обнаружения, задается равной величине (например, L+α(м)), которая превышает величину, определенную заранее (например, L(м)) (этап S207). Второе соседнее транспортное средство, которое скоро должно обогнать рассматриваемое транспортное средство, может быть надлежащим образом обнаружено. Кроме того, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства составляет первую скорость или больше, и скорость рассматриваемого транспортного средства составляет вторую скорость или больше, прогнозируется то, что скорость первого соседнего транспортного средства V2 является очень высокой, поскольку скорость рассматриваемого транспортного средства является достаточно высокой и определяется то, что увеличивается расстояние между первым соседним транспортным средством V2 и вторым соседним транспортным средством. Соответственно, по сравнению с тем, когда скорость рассматриваемого транспортного средства меньше предварительно определенной второй скорости, определяется то, что второе соседнее транспортное средство не должно скоро настигнуть рассматриваемое транспортное средство, и величина, на которую расширяются области A1, A2 обнаружения, задается равной величине (например, L(м)), определенной заранее (этап S208).
[0074] Модуль 34 задания областей обнаружения расширяет и задает (этап S209) области обнаружения назад на L-β(м) относительно диапазона, заданного заранее, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства меньше первой скорости (этап S204="Нет"), и скорость рассматриваемого транспортного средства составляет вторую скорость или больше (этап S208="Да"). С другой стороны, модуль 34 задания областей обнаружения расширяет и задает (этап S210) области обнаружения назад на L(м) относительно диапазона, заданного заранее, когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства меньше первой скорости (этап S204="Нет"), и скорость рассматриваемого транспортного средства меньше второй скорости (этап S208="Нет").
[0075] Таким образом, модуль 34 задания областей обнаружения может определять то, что имеется высокая вероятность того, что расстояние между едущими друг за другом первым и вторым расположенными в соседней полосе движения транспортными средствами является небольшим, и что два соседних транспортных средства присутствуют непосредственно позади рассматриваемого транспортного средства, и величина, на которую должны быть расширены области обнаружения, задается равной величине, определенной заранее (например, L(м)) (этап S210), когда относительная скорость движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства меньше первой скорости, и когда скорость рассматриваемого транспортного средства меньше второй скорости, например, в состояниях затора. С другой стороны, когда скорость рассматриваемого транспортного средства составляет предварительно определенную вторую скорость или больше, первое соседнее транспортное средство также должно двигаться на высокой скорости, и, следовательно, определяется то, что расстояние между едущими друг за другом первым соседним транспортным средством и вторым соседним транспортным средством является постоянным, и величина, на которую должны быть расширены области обнаружения сзади, задается равной величине, которая меньше величины, предварительно заданной (например, L-β(м)) (этап S209). Таким образом, определение величины, на которую должны быть расширены области обнаружения, на основе относительной скорости движения соседнего транспортного средства относительно рассматриваемого транспортного средства и скорости рассматриваемого транспортного средства дает возможность задания областей обнаружения в подходящем диапазоне, который соответствует состояниям движения рассматриваемого транспортного средства.
[0076] Кроме того, когда на этапе S203 определено то, что рассматриваемое транспортное средство поворачивает, модуль 34 задания областей обнаружения вычисляет текущий радиус поворота рассматриваемого транспортного средства на этапе S211. Способ для вычисления текущего радиуса поворота рассматриваемого транспортного средства не ограничен конкретным образом, и в настоящем варианте осуществления, текущий радиус поворота рассматриваемого транспортного средства может быть вычислен способом, описанным ниже.
[0077] Другими словами, модуль 34 задания областей обнаружения определяет текущий радиус поворота на основе радиуса поворота, вычисленного на этапе S203. В частности, модуль 34 задания областей обнаружения обращается к информации момента и прогнозирует текущий радиус поворота на основе радиуса поворота, который существует до тех пор, пока не истечет предварительно определенная продолжительность, спрогнозированная при прогнозировании состояния поворачивания этапа S203. Модуль 34 задания областей обнаружения сравнивает прогнозный текущий радиус поворота с радиусом поворота, вычисленным в формуле 1, приведенной выше, и вычисляет вероятность (т.е. степень достоверности) относительно прогнозного текущего радиуса поворота. Модуль 34 задания областей обнаружения затем определяет радиус поворота после того, как истекла предварительно определенная продолжительность, спрогнозированная при прогнозировании состояния поворачивания, в качестве окончательного радиуса поворота, когда вероятность имеет предварительно определенное значение оценки или больше, и наоборот, определяет радиус поворота, вычисленный с использованием формулы 1, приведенной выше, в качестве окончательного радиуса поворота, когда вероятность меньше предварительно определенного значения оценки.
[0078] На этапе S212, модуль 34 задания областей обнаружения определяет величину, на которую должны быть расширены области обнаружения сзади, на основе окончательного радиуса поворота, указываемого на этапе S211, и расширяет и задает области обнаружения превышающими на определенную величину диапазон, заданный заранее.
[0079] В частности, модуль 34 задания областей обнаружения уменьшает величину, на которую должны быть расширены области обнаружения сзади, соразмерно меньшему радиусу поворота, так что области обнаружения не входят в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, как проиллюстрировано на фиг. 13(A). Модуль 34 задания областей обнаружения имеет карты или вычислительные формулы, которые указывают корреляцию между радиусом поворота и областями A1, A2 обнаружения, которые модифицируются в соответствии с радиусом поворота, и задает величину, на которую области A1, A2 обнаружения с использованием карт или вычислительных формул.
[0080] На этапе S213, модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, еще обнаруживается или нет соседнее транспортное средство. Например, когда определяется то, что первое соседнее транспортное средство V2 еще обнаруживается в области обнаружения, и процесс приостанавливается на этапе S213, как проиллюстрировано на фиг. 11(A), а с другой стороны, когда первое соседнее транспортное средство более не обнаруживается, как проиллюстрировано на фиг. 11(B), процесс переходит к этапу S214. Когда второе соседнее транспортное средство обнаружено до того, как первое соседнее транспортное средство более не обнаруживается, определяется то, еще обнаруживается или нет второе соседнее транспортное средство. За счет этого можно надлежащим образом обнаруживать третье соседнее транспортное средство, идущее после второго соседнего транспортного средства.
[0081] На этапе S214, модуль 34 задания областей обнаружения оценивает то, истекло или нет предварительно определенное время (например, две секунды) после того, как соседнее транспортное средство более не обнаруживается в областях обнаружения. Когда предварительно определенное время не истекло, процесс приостанавливается на этапе S214 до тех пор, пока не истечет предварительно определенное время, и когда предварительно определенное время истекло, процесс переходит к этапу S215. Модуль 34 задания областей обнаружения постепенно сужает области обнаружения впереди относительно направления продвижения транспортного средства с более низкой скоростью по сравнению со скоростью, с которой расширяются области обнаружения, и в конечном счете возвращает области обнаружения к первоначальным размерам до расширения.
1
2
2
1
[0082] Здесь, фиг. 15 является графиком, иллюстрирующим пример ширины областей обнаружения в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства, заданной в настоящем варианте осуществления. Например, в ситуативном примере, проиллюстрированном на фиг. 15, когда первое соседнее транспортное средство V2 обнаруживается в областях обнаружения во время t1 (этап S201="Да"), как проиллюстрировано на фиг. 11(A), и оценено то, что первое соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1 (этап S202="Да"), ширина областей обнаружения в направлении продвижения увеличивается сзади с w до w (w>w), как проиллюстрировано на фиг. 11(B) (этапы S206, S207, S209, S210).
1
[0083] Модуль 34 задания областей обнаружения затем определяет то, обнаруживается или нет первое соседнее транспортное средство V2 после того, как области обнаружения расширены во время t1 (этап S213). В примере, проиллюстрированном на фиг. 15, первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 более не обнаруживается во время t2, и области обнаружения постепенно сужаются впереди от времени t2+n, в которое предварительно определенное время n истекло от времени t2 (этап S214). Кроме того, в ситуативном примере, проиллюстрированном на фиг. 15, ширина в направлении продвижения областей обнаружения в конечном счете возвращается, во время t3, к w до расширения областей обнаружения.
[0084] Таким образом, оставление областей обнаружения расширенными сзади в течение предварительно определенной продолжительности после того, как первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 более не обнаруживается, дает возможность надлежащего обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’, приближающегося к рассматриваемому транспортному средству, даже когда первое соседнее транспортное средство V2 и второе соседнее транспортное средство V2’ отделены по расстоянию. Кроме того, когда предварительно определенная продолжительность истекла после того, как первое движущееся впереди соседнее транспортное средство V2 более не обнаруживается, постепенное сужение областей обнаружения впереди дает возможность надежного обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’, приближающегося к рассматриваемому транспортному средству, по сравнению с тем, когда области обнаружения сужаются за один шаг.
[0085] Вышеуказанная предварительно определенная продолжительность n может быть модифицирована в соответствии с относительной скоростью движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1. Например, модуль 34 задания областей обнаружения может быть выполнен с возможностью прогнозировать, что скорость движения второго соседнего транспортного средства V2’ больше соразмерно большей относительной скорости движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, и что второе соседнее транспортное средство скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, и увеличивать предварительно определенное время n. Альтернативно, также можно использовать конфигурацию, в которой прогнозируется то, что время, в течение которого соседнее транспортное средство остается позади рассматриваемого транспортного средства, меньше соразмерно большей относительной скорости движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, и уменьшать предварительно определенное время n. Кроме того, можно использовать конфигурацию, в которой учитывается скорость рассматриваемого транспортного средства и прогнозируется то, что второе соседнее транспортное средство V2’ не должно скоро настигнуть рассматриваемое транспортное средство V1, когда скорость рассматриваемого транспортного средства является достаточно высокой, и расстояние между первым соседним транспортным средством V2 и вторым соседним транспортным средством V2’ является большим, и предварительно определенное время n не увеличивается, даже когда относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1 является высокой. Таким образом, задание предварительно определенного времени n в соответствии с состоянием движения рассматриваемого транспортного средства дает возможность надлежащего обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’.
t
t
[0086] Как описано выше, в первом варианте осуществления, разностное изображение PD формируется на основе разности между двумя изображениями вида "с высоты птичьего полета", полученными в различные моменты времени, число пикселов, которые указывают предварительно определенную разность в разностном изображении PD подсчитывается, чтобы формировать частотное распределение и за счет этого формировать форму разностного сигнала, и соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения, обнаруживается на основе сформированной формы разностного сигнала. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, определяется то, обогнало или нет соседнее транспортное средство рассматриваемое транспортное средство, и когда определено то, что соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство, области A1, A2 обнаружения расширяются назад относительно направления продвижения рассматриваемого транспортного средства. В первом варианте осуществления, первое соседнее транспортное средство V2 за счет этого обнаруживается в случае, в котором два соседних транспортных средства движутся друг за другом, как проиллюстрировано на фиг. 11(A), и когда определено то, что первое соседнее транспортное средство V2 обогнало рассматриваемое транспортное средство V1, область обнаружения расширяется сзади относительно направления продвижения транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 11(B), посредством чего может быть обнаружено второе соседнее транспортное средство V2’, и водитель за счет этого может быть уведомлен касательно того, что второе соседнее транспортное средство V2’ присутствует позади рассматриваемого транспортного средства. Как результат, можно эффективно не допускать ситуации, в которой первое соседнее транспортное средство V2 обогнало рассматриваемое транспортное средство V1, посредством чего водитель определяет то, что соседнее транспортное средство не присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, рассматриваемое транспортное средство выполняет смену полосы движения, и рассматриваемое транспортное средство V1 и второе соседнее транспортное средство V2’ приближаются друг к другу.
[0087] Вариант 2 осуществления
Далее описывается устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления. Устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления является идентичным первому варианту осуществления, за исключением того, что компьютер 30a предоставляется вместо компьютера 30 первого варианта осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 16, и работа является такой, как описано ниже. Здесь, фиг. 16 является блок-схемой, иллюстрирующей части компьютера 30a согласно второму варианту осуществления.
[0088] Устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления содержит камеру 10 и компьютер 30a, как проиллюстрировано на фиг. 16. Компьютер 30a содержит модуль 31 преобразования точки обзора, модуль 35 вычисления яркостного различия, модуль 36 обнаружения линий краев, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов и модуль 34 задания областей обнаружения. Ниже описывается конфигурация устройства 1a обнаружения трехмерных объектов согласно второму варианту осуществления.
[0089] Фиг. 17 является видом, иллюстрирующим диапазон изображений камеры 10 на фиг. 16, фиг. 17(a) является видом сверху, а фиг. 17(b) является видом в перспективе в реальном пространстве позади рассматриваемого транспортного средства V1. Камера 10 устанавливается под предварительно определенным углом a обзора, и задняя сторона относительно рассматриваемого транспортного средства V1, включенная в предварительно определенный угол a обзора, захватывается так, как проиллюстрировано на фиг. 17(a). Угол a обзора камеры 10 задается таким образом, что соседние полосы движения включаются в захватываемый диапазон камеры 10 в дополнение к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, способом, идентичным способу, проиллюстрированному на фиг. 2.
[0090] Области A1, A2 обнаружения в настоящем примере являются трапецеидальными при виде сверху (в состоянии вида "с высоты птичьего полета"), и позиция, размер и форма областей A1, A2 обнаружения определяются на основе расстояний d1-d4. Области A1, A2 обнаружения примера, проиллюстрированного на чертеже, не ограничены трапецеидальной формой и также могут иметь прямоугольную или другую форму в состоянии вида "с высоты птичьего полета", как проиллюстрировано на фиг. 2.
[0091] Здесь, расстояние d1 является расстоянием от рассматриваемого транспортного средства V1 до линий L1, L2 пересечения с землей. Линии L1, L2 пересечения с землей означают линию, в которой трехмерный объект, который присутствует в полосе движения, соседней с полосой движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, контактирует с землей. В настоящем варианте осуществления, цель заключается в том, чтобы обнаруживать соседнее транспортное средство V2 и т.п. (включающее в себя двухколесные транспортные средства и т.п.), движущееся в левой или правой полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства V1 и соседней с полосой движения рассматриваемого транспортного средства V1. Соответственно, расстояние d1, которое представляет собой позицию линий L1, L2 пересечения с землей соседнего транспортного средства V2, может определяться как практически фиксированное из расстояния d11 от рассматриваемого транспортного средства V1 до белой линии W дорожной разметки и расстояния d12 от белой линии W дорожной разметки до позиции, в которой прогнозируется движение соседнего транспортного средства V2.
[0092] Расстояние d1 не ограничивается фиксированным заданием и может быть переменным. В этом случае, компьютер 30a распознает позицию белой линии W дорожной разметки относительно рассматриваемого транспортного средства V1 с использованием распознавания белых линий дорожной разметки или другой технологии, и расстояние d11 определяется на основе позиции распознанной белой линии W дорожной разметки. Расстояние d1 за счет этого переменно задается с использованием определенного расстояния d11. В настоящем варианте осуществления, описанном ниже, главным образом прогнозируема позиция, в которой движется соседнее транспортное средство V2 (расстояние d12 от белой линии W дорожной разметки), и позиция, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1 (расстояние d11 от белой линии W дорожной разметки), и расстояние d1 фиксированно определяется.
[0093] Расстояние d2 является расстоянием, идущим из задней концевой части рассматриваемого транспортного средства V1 в направлении продвижения транспортного средства. Расстояние d2 определяется таким образом, что области A1, A2 обнаружения размещаются, по меньшей мере, в пределах угла a обзора камеры 10. В настоящем варианте осуществления, в частности, расстояние d2 задается в контакте с диапазоном, секционированным в пределах угла a обзора. Расстояние d3 указывает длину областей A1, A2 обнаружения в направлении продвижения транспортного средства. Расстояние d3 определяется на основе размера трехмерного объекта, который должен быть обнаружен. В настоящем варианте осуществления, объект, который должен быть обнаружен, представляет собой соседнее транспортное средство V2 и т.п., и, следовательно, расстояние d3 задается равным длине, которая включает в себя соседнее транспортное средство V2.
[0094] Расстояние d4 указывает высоту, которая задана таким образом, что шины соседнего транспортного средства V2 и т.п. включаются в реальное пространство, как проиллюстрировано на фиг. 17(b). В изображении вида "с высоты птичьего полета" расстояние d4 является длиной, проиллюстрированной на фиг. 17(a). Расстояние d4 также может быть длиной, которая не включает в себя полосы движения, далее соседние с левой и правой соседними полосами движения в изображении вида "с высоты птичьего полета" (т.е. соседние через одну полосы движения на расстоянии через полосу движения). Это обусловлено тем, что когда включаются полосы движения на расстоянии через полосу движения от полосы движения рассматриваемого транспортного средства V1, более невозможно отличать, присутствует или нет соседнее транспортное средство V2 в соседних полосах движения слева и справа от полосы движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1, или присутствует или нет соседнее к соседнему транспортное средство в соседней через одну полосе движения на расстоянии через полосу движения.
[0095] Как описано выше, определяются расстояния d1-d4, и за счет этого определяются позиция, размер и форма областей A1, A2 обнаружения. Более конкретно, позиция верхней стороны b1 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством расстояния d1. Начальная позиция C1 верхней стороны b1 определяется посредством расстояния d2. Конечная позиция C2 верхней стороны b1 определяется посредством расстояния d3. Боковая сторона b2 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством прямой линии L3, идущей от камеры 10 к начальной позиции C1. Аналогично, боковая сторона b3 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством прямой линии L4, идущей от камеры 10 к конечной позиции C2. Позиция нижней стороны b4 областей A1, A2 обнаружения, которые формируют трапецию, определяется посредством расстояния d4. Таким образом, области, окруженные посредством сторон b1-b4, являются областями A1, A2 обнаружения. Области A1, A2 обнаружения являются обычными квадратами (прямоугольниками) в реальном пространстве позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 17(b).
[0096] Возвращаясь к фиг. 16, модуль 31 преобразования точки обзора принимает ввод захваченных данных изображений предварительно определенной области, захваченных посредством камеры 10. Модуль 31 преобразования точки обзора преобразует точку обзора введенных захваченных данных изображений в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", которые являются состоянием вида "с высоты птичьего полета". Состояние вида "с высоты птичьего полета" является состоянием просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит вниз сверху, например, вертикально вниз (или немного наклонена вниз). Преобразование точки обзора может быть выполнено с использованием технологии, описанной, например, в выложенной заявке на патент Японии № 2008-219063.
[0097] Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостные различия в данных изображений вида "с высоты птичьего полета", которые подвергнуты преобразованию точки обзора посредством модуля 31 преобразования точки обзора, чтобы обнаруживать края трехмерного объекта, включенного в изображение вида "с высоты птичьего полета". Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет, для каждой из множества позиций вдоль перпендикулярной воображаемой линии, идущей вдоль перпендикулярного направления в реальном пространстве, яркостное различие между двумя пикселами около каждой позиции. Модуль 35 вычисления яркостного различия допускает вычисление яркостного различия посредством способа для задания одной перпендикулярной воображаемой линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, или способа для задания двух перпендикулярных воображаемых линий.
[0098] Ниже описан конкретный способ для задания двух перпендикулярных воображаемых линий. Модуль 35 вычисления яркостного различия задает первую перпендикулярную воображаемую линию, которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и вторую перпендикулярную воображаемую линию, которая отличается от первой перпендикулярной воображаемой линии, и которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия определяет яркостное различие между точкой на первой перпендикулярной воображаемой линии и точкой на второй перпендикулярной воображаемой линии непрерывно вдоль первой перпендикулярной воображаемой линии и второй перпендикулярной воображаемой линии. Ниже подробно описывается работа модуля 35 вычисления яркостного различия.
[0099] Модуль 35 вычисления яркостного различия задает первую перпендикулярную воображаемую линию La (ниже называемую "линией La концентрации внимания"), которая соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и которая проходит через область A1 обнаружения, как проиллюстрировано на фиг. 18(a). Модуль 35 вычисления яркостного различия задает вторую перпендикулярную воображаемую линию Lr (ниже называемую "опорной линией Lr"), которая отличается от линии La концентрации внимания, соответствует сегменту линии, идущему в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и проходит через область A1 обнаружения. Здесь, опорная линия Lr задается равной позиции на расстоянии от линии La концентрации внимания на предварительно определенное расстояние в реальном пространстве. Линии, которые соответствуют сегментам линии, идущим в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, являются линиями, которые расходятся в радиальном направлении от позиции Ps камеры 10 в изображении вида "с высоты птичьего полета". Эти линии, расходящиеся в радиальном направлении, являются линиями, которые следуют направлению сжимания трехмерного объекта при преобразовании в вид "с высоты птичьего полета".
[0100] Модуль 35 вычисления яркостного различия задает точку Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания (точку на первой перпендикулярной воображаемой линии). Модуль 35 вычисления яркостного различия также задает опорную точку Pr на опорной линии Lr (точку на второй перпендикулярной воображаемой линии). Линия La концентрации внимания, точка Pa концентрации внимания, опорная линия Lr и опорная точка Pr имеют взаимосвязь в реальном пространстве, проиллюстрированную на фиг. 18(b). Из фиг. 18(b) очевидно то, что линия La концентрации внимания и опорная линия Lr являются линиями, идущими в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и что точка Pa концентрации внимания и опорная точка Pr являются точками, заданными с практически идентичной высотой в реальном пространстве. Точка Pa концентрации внимания и опорная точка Pr не обязательно должны строго поддерживаться на идентичной высоте, и разрешается определенная величина ошибки, которая позволяет точке Pa концентрации внимания и опорной точке Pr считаться находящимся на идентичной высоте.
[0101] Модуль 35 вычисления яркостного различия определяет яркостное различие между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr. Если яркостное различие между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr является большим, возможно то, что край присутствует между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr. Во втором варианте осуществления, в частности, перпендикулярная воображаемая линия задается в качестве сегмента линии, идущего в перпендикулярном направлении в реальном пространстве относительно изображения вида "с высоты птичьего полета", чтобы обнаруживать трехмерный объект, присутствующий в областях A1, A2 обнаружения. Следовательно, имеется высокая вероятность того, что существует край трехмерного объекта в местоположении, в котором задана линия La концентрации внимания, когда яркостное различие между линией La концентрации внимания и опорной линией Lr является высоким. Соответственно, модуль 36 обнаружения линий краев, проиллюстрированный на фиг. 16, обнаруживает линию края на основе яркостного различия между точкой Pa концентрации внимания и опорной точкой Pr.
[0102] Этот аспект описывается подробнее. Фиг. 19 является видом для описания подробной работы модуля 35 вычисления яркостного различия. Фиг. 19(a) иллюстрирует изображение вида "с высоты птичьего полета" состояния вида "с высоты птичьего полета", а фиг. 19(b) является укрупненным видом части B1 изображения вида "с высоты птичьего полета", проиллюстрированного на фиг. 19(a). На фиг. 19, проиллюстрирована и описана только область A1 обнаружения, но яркостное различие вычисляется с использованием идентичной процедуры для области A2 обнаружения.
[0103] Когда соседнее транспортное средство V2 отображается в захваченном изображении, захваченном посредством камеры 10, соседнее транспортное средство V2 появляется в области A1 обнаружения в изображении вида "с высоты птичьего полета", как проиллюстрировано на фиг. 19(a). Линия La концентрации внимания задается на резиновом участке шины соседнего транспортного средства V2 в изображении вида "с высоты птичьего полета" на фиг. 19(b), как проиллюстрировано в укрупненном виде области B1 на фиг. 19(a). В этом состоянии, сначала модуль 35 вычисления яркостного различия задает опорную линию Lr. Опорная линия Lr задается вдоль перпендикулярного направления в позиции, заданном на предварительно определенном расстоянии в реальном пространстве от линии La концентрации внимания. В частности, в устройстве 1a обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления, опорная линия Lr задается в позиции на расстоянии на расстоянии в 10 см в реальном пространстве от линии La концентрации внимания. Опорная линия Lr за счет этого задается на колесе шины соседнего транспортного средства V2, заданном, например, на расстоянии, которое соответствует 10 см от резины шины соседнего транспортного средства V2 в изображении вида "с высоты птичьего полета".
[0104] Затем, модуль 35 вычисления яркостного различия задает множество точек Pa1-PaN концентрации внимания на линии La концентрации внимания. На фиг. 19(b), шесть точек Pa1-Pa6 концентрации внимания (ниже называемых "точкой Pai концентрации внимания" при указании произвольной точки) задаются для удобства описания. Произвольное число точек Pa концентрации внимания может задаваться на линии La концентрации внимания. В нижеприведенном описании, N точек Pa концентрации внимания задаются на линии La концентрации внимания.
[0105] Модуль 35 вычисления яркостного различия затем задает опорные точки Pr1-PrN таким образом, что они имеют идентичную высоту в качестве точек Pa1-PaN концентрации внимания в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие между парами из точки Pa концентрации внимания и опорной точки Pr с идентичной высотой. Модуль 35 вычисления яркостного различия за счет этого вычисляет яркостное различие между двумя пикселами для каждой из множества позиций (1-N) вдоль перпендикулярной воображаемой линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве. Модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие, например, между первой точкой Pa1 концентрации внимания и первой опорной точкой Pr1 и вычисляет яркостное различие между второй точкой Pa2 концентрации внимания и второй опорной точкой Pr2. Модуль 35 вычисления яркостного различия за счет этого определяет яркостное различие непрерывно вдоль линии La концентрации внимания и опорной линии Lr. Другими словами, модуль 35 вычисления яркостного различия последовательно определяет яркостное различие между третьей-N-ой точками Pa3-PaN концентрации внимания и третьей-N-ой опорными точками Pr3-PrN.
[0106] Модуль 35 вычисления яркостного различия повторяет процесс задания вышеописанной опорной линии Lr, задания точки Pa концентрации внимания, задания опорной точки Pr и вычисления яркостного различия при сдвиге линии La концентрации внимания в области A1 обнаружения. Другими словами, модуль 35 вычисления яркостного различия многократно выполняет вышеописанный процесс при изменении позиций линии La концентрации внимания и опорной линии Lr на идентичное расстояние в реальном пространстве вдоль направления, в котором идет линия L1 пересечения с землей. Модуль 35 вычисления яркостного различия, например, задает линию, которая представляет собой опорную линию Lr в предыдущем процессе, в качестве линии La концентрации внимания, задает опорную линию Lr относительно линии La концентрации внимания и последовательно определяет яркостное различие.
[0107] Таким образом, во втором варианте осуществления, определение яркостного различия из точки Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и опорной точки Pr на опорной линии Lr, которые имеют практически идентичную высоту в реальном пространстве, дает возможность четкого обнаружения яркостного различия, когда край, идущий в перпендикулярном направлении, присутствует. Точность обнаружения трехмерного объекта может повышаться без влияния на процесс для обнаружения трехмерного объекта, даже когда трехмерный объект укрупнен в соответствии с высотой от поверхности дороги посредством преобразования в изображение вида "с высоты птичьего полета", чтобы сравнивать яркость между перпендикулярными воображаемыми линиями, идущими в перпендикулярном направлении в реальном пространстве.
[0108] Возвращаясь к фиг. 16, модуль 36 обнаружения линий краев обнаруживает линию края из непрерывного яркостного различия, вычисленного посредством модуля 35 вычисления яркостного различия. Например, в случае, проиллюстрированном на фиг. 19(b), первая точка Pa1 концентрации внимания и первая опорная точка Pr1 размещаются в идентичном участке шины, и, следовательно, яркостное различие является небольшим. С другой стороны, вторая-шестая точки Pa2-Pa6 концентрации внимания размещаются в резиновых участках шины, и вторая-шестая опорные точки Pr2-Pr6 размещаются в участке колеса шины. Следовательно, яркостное различие между второй-шестой точками Pa2-Pa6 концентрации внимания и второй-шестой опорными точками Pr2-Pr6 является большим. Соответственно, модуль 36 обнаружения линий краев допускает обнаружение того, что край присутствует между второй-шестой точками Pa2-Pa6 концентрации внимания и второй-шестой опорными точками Pr2-Pr6, где яркостное различие является высоким.
[0109] В частности, когда линия края должна быть обнаружена, модуль 36 обнаружения линий краев сначала назначает атрибут i-ой точке Pai концентрации внимания из яркостного различия между i-ой точкой Pai концентрации внимания (координаты (xi, yi)) и i-ой опорной точкой Pri (координаты (xi', yi')) в соответствии с формулой 1, приведенной ниже.
[формула 2] s(xi, yi)=1,
когда I(xi, yi)>I(xi', yi')+t
s(xi, yi)=-1,
когда I(xi, yi)<I(xi', yi')-t
s(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0110] В вышеприведенной формуле 2, t представляет предварительно определенное пороговое значение, I(xi, yi) представляет значение яркости i-ой точки Pai концентрации внимания, и I(xi', yi') представляет значение яркости i-ой опорной точки Pri. В соответствии с формулой 2, атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 1, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания превышает значение яркости, полученное посредством прибавления порогового значения t к опорной точке Pri. С другой стороны, атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен -1, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания меньше значения яркости, полученного посредством вычитания порогового значения t из опорной точки Pri. Атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 0, когда значение яркости точки Pai концентрации внимания и значение яркости опорной точки Pri находятся во взаимосвязи, отличной от вышеизложенной взаимосвязи.
[0111] Затем, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, из неразрывности c(xi, yi) атрибута s вдоль линии La концентрации внимания, на основе следующей формулы 2.
[формула 3] c(xi, yi)=1,
когда s(xi, yi)=s(xi+1, yi+1) (за исключением 0=0)
c(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0112] Неразрывность c(xi, yi) равна 1, когда атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания и атрибут s(xi+1, yi+1) соседней точки Pai+1 концентрации внимания являются идентичными. Неразрывность c(xi, yi) равна 0, когда атрибут s(xi, yi) точки Pai концентрации внимания и атрибут s(xi+1, yi+1) соседней точки Pai+1 концентрации внимания не являются идентичными.
[0113] Затем, модуль 36 обнаружения линий краев определяет сумму неразрывностей c всех точек Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания. Модуль 36 обнаружения линий краев делит сумму неразрывностей c, определенных таким способом, на число N точек Pa концентрации внимания, чтобы за счет этого нормализовать неразрывность c. Модуль 36 обнаружения линий краев определяет линию La концентрации внимания в качестве линии края, когда нормализованное значение превышает пороговое значение θ. Пороговое значение θ задается заранее посредством экспериментирования или другого средства.
[0114] Другими словами, модуль 36 обнаружения линий краев определяет то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, на основе формулы 3, приведенной ниже. Модуль 36 обнаружения линий краев затем определяет то, являются или нет все линии La концентрации внимания, нарисованные в области A1 обнаружения, линиями краев.
[формула 4] Σc(xi, yi)/N>θ
[0115] Таким образом, во втором варианте осуществления, атрибут назначается точке Pa концентрации внимания на основе яркостного различия между точкой Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и опорной точкой Pr на опорной линии Lr, и определяется то, является или нет линия La концентрации внимания линией края, на основе неразрывности c атрибутов вдоль линии La концентрации внимания. Следовательно, границы между областями, имеющими высокую яркость, и областями, имеющими низкую яркость, обнаруживаются в качестве линий краев, и края могут быть обнаружены в соответствии с естественными ощущениями человека. Ниже описываются результаты вышеуказанного. Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим пример изображения для описания обработки модуля 36 обнаружения линий краев. Этот пример изображения является изображением, в котором первый полосковый шаблон 101 и второй полосковый шаблон 102 являются соседними друг с другом, при этом первый полосковый шаблон 101 указывает полосковый шаблон, в котором повторяются области с высокой яркостью и области с низкой яркостью, а второй полосковый шаблон 102 указывает полосковый шаблон, в котором повторяются области с низкой яркостью и области с высокой яркостью. Кроме того, в этом примере изображения области первого полоскового шаблона 101, в которых яркость является высокой, и области второго полоскового шаблона 102, в которых яркость является низкой, являются соседними друг с другом, и области первого полоскового шаблона 101, в которых яркость является низкой, и области второго полоскового шаблона 102, в которых яркость является высокой, являются соседними друг с другом. Местоположение 103, размещаемое на границе между первым полосковым шаблоном 101 и вторым полосковым шаблоном 102, имеет тенденцию не восприниматься как край посредством органов чувств человека.
[0116] Напротив, поскольку области с низкой яркостью и области с высокой яркостью являются соседними друг с другом, местоположение 103 распознается в качестве края, когда край обнаруживается только посредством яркостного различия. Тем не менее, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает местоположение 103 в качестве линии края только тогда, когда существует неразрывность в атрибутах яркостного различия. Следовательно, модуль 36 обнаружения линий краев допускает подавление ошибочной оценки, при которой местоположение 103, которое не распознается в качестве линии края посредством органов чувств человека, распознается в качестве линии края, и края могут быть обнаружены в соответствии с органами чувств человека.
[0117] Возвращаясь к фиг. 16, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе числа линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев. Как описано выше, устройство 1a обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления обнаруживает линию краев, идущую в вертикальном направлении в реальном пространстве. Обнаружение множества линий краев, идущих в перпендикулярном направлении, указывает, что имеется высокая вероятность того, что трехмерный объект присутствует в областях A1, A2 обнаружения. Соответственно, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект на основе числа линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев. В частности, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, равно или нет число линий краев, обнаруженных посредством модуля 36 обнаружения линий краев, предварительно определенному пороговому значению β или больше, и когда число линий краев равно предварительно определенному пороговому значению β или больше, линии краев, обнаруженные посредством модуля 36 обнаружения линий краев, определяются в качестве линий краев трехмерного объекта, и трехмерный объект на основе линий краев за счет этого обнаруживается в качестве соседнего транспортного средства V2.
[0118] Кроме того, до обнаружения трехмерного объекта, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, являются или нет корректными линии краев, обнаруженные посредством модуля 36 обнаружения линий краев. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, равно или нет изменение яркости на линиях краев предварительно определенному пороговому значению tb или больше, вдоль линий краев изображения вида "с высоты птичьего полета". Когда изменение яркости на линиях краев в изображении вида "с высоты птичьего полета" равно предварительно определенному пороговому значению tb или больше, определяется то, что линии краев обнаружены посредством ошибочной оценки. С другой стороны, когда изменение яркости на линиях краев в изображении вида "с высоты птичьего полета" меньше предварительно определенного порогового значения tb, оценивается то, что линии краев являются корректными. Пороговое значение tb задается заранее посредством экспериментирования или другого средства.
[0119] Фиг. 21 является видом, иллюстрирующим распределение яркости на линии края, фиг. 21(a) иллюстрирует линию края и распределение яркости, когда соседнее транспортное средство V2 в качестве трехмерного объекта присутствует в области A1 обнаружения, а фиг. 21(b) иллюстрирует линию края и распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области A1 обнаружения.
[0120] Как проиллюстрировано на фиг. 21(a), предполагается, что определено то, что линия La концентрации внимания, заданная на резиновом участке шины соседнего транспортного средства V2, находится на линии края в изображении вида "с высоты птичьего полета". В этом случае, изменение яркости на линии La концентрации внимания в изображении вида "с высоты птичьего полета" является постепенным. Это обусловлено преобразованием изображения, захваченного посредством камеры 10, в точке обзора, в изображение вида "с высоты птичьего полета", в силу чего шина соседнего транспортного средства укрупнена в изображении вида "с высоты птичьего полета". С другой стороны, предполагается, что линия La концентрации внимания, заданная в участке знаков белого цвета "50", нарисованном на поверхности дороги, в изображении вида "с высоты птичьего полета" ошибочно оценивается как линия края, как проиллюстрировано на фиг. 21(b). В этом случае, изменение яркости на линии La концентрации внимания в изображении вида "с высоты птичьего полета" имеет значительную волнистость. Это обусловлено тем, что дорога и другие участки с низкой яркостью смешиваются с участками с высокой яркостью в знаках белого цвета на линии края.
[0121] Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов оценивает то, обнаружена или нет линия края посредством ошибочной оценки, на основе разностей в распределении яркости на линии La концентрации внимания, как описано выше. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, что линия края обнаружена посредством ошибочной оценки, когда изменение яркости вдоль линии края имеет предварительно определенное пороговое значение tb или больше, и определяет то, что линия края не вызывается посредством трехмерного объекта. Уменьшение точности для обнаружения трехмерного объекта за счет этого подавляется, когда знаки белого цвета, такие как "50" на поверхности дороги, придорожная растительность и т.п., оцениваются в качестве линий краев. С другой стороны, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет то, что линия края является линией края трехмерного объекта, и определяет то, что трехмерный объект присутствует, когда изменения яркости вдоль линии края меньше предварительно определенного порогового значения tb.
[0122] В частности, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости линии края с использованием формулы 5 или 6, приведенной ниже. Изменение яркости линии края соответствует значению оценки в реальном пространстве в перпендикулярном направлении. Формула 5 оценивает распределение яркости с использованием совокупного значения квадрата разности между i-ым значением I(xi, yi) яркости и соседним (i+1)-ым значением I(xi+1, yi+1) яркости на линии La концентрации внимания. Формула 6 оценивает распределение яркости с использованием совокупного значения абсолютного значения разности между i-ым значением I(xi, yi) яркости и соседним (i+1)-ым значением I(xi+1, yi+1) яркости на линии La концентрации внимания.
-2
[формула 5] Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σ[{I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)}]
[формула 6] Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σ|I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)|
[0123] При использовании формулы 6 ограничения не накладываются, и также можно преобразовывать в двоичную форму атрибут b соседнего значения яркости с использованием порогового значения t2 и затем суммировать преобразованный в двоичную форму атрибут b для всех точек Pa концентрации внимания, аналогично формуле 7, приведенной ниже.
[формула 7] Значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении = Σb(xi, yi)
где b(xi, yi)=1, когда |I(xi, yi)-I(xi+1, yi+1)|>t2
и b(xi, yi)=0,
когда вышеуказанное не справедливо.
[0124] Атрибут b(xi, yi) точки Pa(xi, yi) концентрации внимания равен 1, когда абсолютное значение яркостного различия между значением яркости точки Pai концентрации внимания и значением яркости опорной точки Pri превышает пороговое значение t2. Когда вышеуказанная взаимосвязь не справедлива, атрибут b(xi, yi) точки Pai концентрации внимания равен 0. Пороговое значение t2 задается заранее посредством экспериментирования или другого средства, так что линия La концентрации внимания не оценивается как находящаяся на идентичном трехмерном объекте. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов затем суммирует атрибут b для всех точек Pa концентрации внимания на линии La концентрации внимания и определяет значение оценки в перпендикулярном эквивалентном направлении, чтобы за счет этого оценивать то, вызывается или нет линия края посредством трехмерного объекта, и то, что трехмерный объект присутствует.
[0125] Таким образом, форма сигнала края является одним режимом информации распределения пикселов, которая указывает предварительно определенное яркостное различие, и "информация распределения пикселов" в настоящем варианте осуществления может размещаться с информацией, указывающей состояние распределения "пикселов, имеющих яркостное различие, равное предварительно определенному пороговому значению или больше", обнаруженных вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда захваченное изображение преобразуется в точке обзора в изображение вида "с высоты птичьего полета". Другими словами, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект в изображении вида "с высоты птичьего полета", полученном посредством модуля 31 преобразования точки обзора, на основе информации распределения пикселов, имеющей яркостное различие, равное предварительно определенному пороговому значению или больше, вдоль направления, в котором трехмерный объект сжимается, когда точка обзора преобразуется в изображение вида "с высоты птичьего полета".
[0126] Модуль 34 задания областей обнаружения определяет то, обогнало или нет соседнее транспортное средство соседнее транспортное средство, идентично первому варианту осуществления, и когда определено то, что соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство, области A1, A2 обнаружения расширяются сзади относительно направления продвижения транспортного средства.
[0127] Далее описывается способ для обнаружения соседнего транспортного средства согласно второму варианту осуществления. Фиг. 22 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей подробности способа для обнаружения соседнего транспортного средства согласно второму варианту осуществления. На фиг. 22 для удобства описывается процесс, связанный с областью A1 обнаружения, но идентичный процесс также выполняется для области A2 обнаружения.
[0128] Во-первых, на этапе S301, области A1, A2 обнаружения для обнаружения соседнего транспортного средства задаются идентично этапу S101 первого варианта осуществления. На этапе S301, области обнаружения, заданные в процессе задания областей обнаружения, проиллюстрированном на фиг. 14, задаются идентично первому варианту осуществления.
[0129] На этапе S302, предварительно определенная область, указываемая посредством угла a обзора и позиции крепления, захватывается посредством камеры 10, и данные изображений для захваченного изображения P, захваченного посредством камеры 10, получаются посредством компьютера 30a. Затем, модуль 31 преобразования точки обзора преобразует точку обзора полученных данных изображений и формирует данные изображений вида "с высоты птичьего полета" на этапе S303.
[0130] Затем, на этапе S304, модуль 35 вычисления яркостного различия задает опорную линию Lr и линию La концентрации внимания на области A1 обнаружения. В это время, модуль 35 вычисления яркостного различия задает линию, соответствующую линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, в качестве линии La концентрации внимания и задает, в качестве опорной линии Lr, линию, которая соответствует линии, идущей в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, и которая отделена на предварительно определенное расстояние в реальном пространстве от линии La концентрации внимания.
[0131] Затем, на этапе S305, модуль 35 вычисления яркостного различия задает множество точек концентрации внимания на линии La концентрации внимания и задает опорные точки Pr таким образом, что точки Pa концентрации внимания и опорные точки Pr имеют практически идентичную высоту в реальном пространстве. Точки Pa концентрации внимания и опорные точки Pr за счет этого выстраиваются в ряд практически в горизонтальном направлении, и линия края, идущая в перпендикулярном направлении в реальном пространстве, проще обнаруживается. Модуль 35 вычисления яркостного различия задает определенное число точек Pa концентрации внимания, которые не являются проблематичными во время обнаружения краев посредством модуля 36 обнаружения линий краев.
[0132] Затем, на этапе S306, модуль 35 вычисления яркостного различия вычисляет яркостное различие между точками Pa концентрации внимания и опорными точками Pr с идентичной высотой в реальном пространстве. Модуль 36 обнаружения линий краев вычисляет атрибут s точек Pa концентрации внимания в соответствии с формулой 2, описанной выше. Кроме того, на этапе S307, модуль 36 обнаружения линий краев затем вычисляет неразрывность c атрибута s точек Pa концентрации внимания в соответствии с формулой 3. На этапе S308, модуль 36 обнаружения линий краев оценивает то, превышает или нет значение, полученное посредством нормализации суммы неразрывности c, пороговое значение θ в соответствии с формулой 4. Когда определено то, что нормализованное значение превышает пороговое значение θ (этап S308="Да"), модуль 36 обнаружения линий краев обнаруживает линию La концентрации внимания в качестве линии края на этапе S309. После этого процесс переходит к этапу S310. Когда определено то, что нормализованное значение не превышает пороговое значение θ (этап S308="Нет"), модуль 36 обнаружения линий краев не обнаруживает то, что линия La концентрации внимания является линией края, и процесс переходит к этапу S310.
[0133] На этапе S310, компьютер 30a определяет то, выполнены или нет процессы этапов S304-S310 для всех линий La концентрации внимания, которые могут задаваться в области A1 обнаружения. Когда определено то, что вышеуказанные процессы не выполнены для всех линий La концентрации внимания (этап S310="Нет"), процесс возвращается к этапу S304, задает новую линию La концентрации внимания, и повторяется процесс через этап S311. С другой стороны, когда определено то, что процессы выполнены для всех линий La концентрации внимания (этап S310="Да"), процесс переходит к этапу S311.
[0134] На этапе S311, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости вдоль линии края для каждой линии края, обнаруженной на этапе S309. Модуль 33a обнаружения трехмерных объектов вычисляет изменение яркости линий краев в соответствии с любой из формул 5, 6 и 7. Затем, на этапе S312, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов исключает, из числа линий краев, линии краев, в которых изменение яркости имеет предварительно определенное пороговое значение tb или больше. Другими словами, когда линия края, имеющая большое изменение яркости, не оценивается в качестве корректной линии края, линия края не используется для обнаружения трехмерного объекта. Как описано выше, это осуществляется для того, чтобы подавлять обнаружение знаков на поверхности дороги, придорожной растительности и т.п., включенных в область A1 обнаружения в качестве линий краев. Следовательно, предварительно определенное пороговое значение tb определяется посредством экспериментирования или другого средства заранее и задается на основе изменения яркости, которое возникает вследствие знаков на поверхности дороги, придорожной растительности и т.п. С другой стороны, модуль 33a обнаружения трехмерных объектов определяет линию края, имеющую изменение яркости, которое меньше предварительно определенного порогового значения tb, в качестве линии края трехмерного объекта и за счет этого обнаруживает трехмерный объект, представленный в соседнем транспортном средстве.
[0135] Затем, на этапе S313, посредством модуля 33a обнаружения трехмерных объектов определяется то, имеет или нет число линий краев пороговое значение β или выше. Когда оценено то, что число линий краев не имеет пороговое значение β или выше (этап S313="Да"), модуль 33a обнаружения трехмерных объектов на этапе S314 оценивает то, что соседнее транспортное средство присутствует в области A1 обнаружения. На следующем этапе S315, устройство 50 уведомления предоставляет уведомление касательно того, что соседнее транспортное средство присутствует позади рассматриваемого транспортного средства. С другой стороны, когда оценено то, что число линий краев не имеет пороговое значение β или выше (этап S313="Нет"), модуль 33a обнаружения трехмерных объектов на этапе S316 оценивает то, что соседнее транспортное средство не присутствует в области A1 обнаружения. После этого процесс, проиллюстрированный на фиг. 22, завершается.
[0136] Во втором варианте осуществления, процесс задания областей обнаружения, проиллюстрированный на фиг. 14, выполняется параллельно с процессом обнаружения соседних транспортных средств, проиллюстрированным на фиг. 22, идентично первому варианту осуществления. Область обнаружения соседних транспортных средств, проиллюстрированная на фиг. 22, выполняется в областях обнаружения, заданных посредством процесса задания областей обнаружения.
[0137] Как описано выше, во втором варианте осуществления, захваченное изображение преобразуется в изображение вида "с высоты птичьего полета", и информация краев трехмерного объекта обнаруживается из изображения вида "с высоты птичьего полета", преобразованного таким способом, и за счет этого обнаруживается соседнее транспортное средство, присутствующее в соседней полосе движения. Кроме того, во втором варианте осуществления, когда оценено то, что соседнее транспортное средство обогнало рассматриваемое транспортное средство, области обнаружения расширяются сзади относительно направления продвижения транспортного средства, идентично первому варианту осуществления, посредством чего, в дополнение к преимуществам первого варианта осуществления, за счет этого можно надлежащим образом обнаруживать, обогнало или нет второе соседнее транспортное средство, идущее после первого соседнего транспортного средства, рассматриваемое транспортное средство, когда два соседних транспортных средства движутся друг за другом, даже когда соседнее транспортное средство обнаруживается на основе информации краев.
[0138] Варианты осуществления, описанные выше, описываются для того, чтобы упрощать понимание настоящего изобретения, и не описываются для того, чтобы ограничивать настоящее изобретение. Следовательно, элементы, раскрытые в вышеприведенных вариантах осуществления, имеют намерение включать в себя все конструктивные модификации и эквиваленты, которые попадают в объем настоящего изобретения.
[0139] Например, в вариантах осуществления, описанных выше, когда рассматриваемое транспортное средство V1 поворачивает, как проиллюстрировано на фиг. 12(A), в качестве примера приведена конфигурация, в которой величина, на которую область A2 обнаружения расширяется сзади, уменьшается, так что область обнаружения не входит в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, но ограничения на это не накладываются, и также можно использовать конфигурацию, в которой, например, область A2 обнаружения не расширяется сзади, и область A2 обнаружения наоборот сужается впереди, когда рассматриваемое транспортное средство V1 поворачивает, как проиллюстрировано на фиг. 23(A), даже когда первое соседнее транспортное средство V2 обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1. Другими словами, можно использовать конфигурацию, в которой длина области A2 обнаружения, заданная внутри поворота в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства V1 может задаваться меньше длины области A1 обнаружения, заданной за пределами поворота в направлении продвижения рассматриваемого транспортного средства V1 (длины, предварительно заданной, когда соседнее транспортное средство V2 не обгоняет рассматриваемое транспортное средство V1), как показано на фиг. 23(A). Также можно использовать конфигурацию, в которой области A1, A2 обнаружения вращаются и задаются таким образом, что они наклонены в направлении поворота относительно направления продвижения рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 23(B), так что области обнаружения не входят в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство. Кроме того, можно использовать конфигурацию, в которой области обнаружения расширяются позади рассматриваемого транспортного средства в диапазоне, в котором не обнаруживается едущее сзади соседнее транспортное средство V3, движущееся в полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, хотя области обнаружения должны входить в полосу движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство.
[0140] Кроме того, в вариантах осуществления, описанных выше, в качестве примера приведена конфигурация, в которой определение того, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство, выполняется на основе формы дороги, прогнозированной из захваченного изображения, захваченного посредством камеры 10, или угла поворота при рулении, обнаруженного посредством датчика 40 угла поворота при рулении. Тем не менее, ограничения не накладываются посредством этой конфигурации, и, например, также можно получать радиус кривизны кривой, в которой движется рассматриваемое транспортное средство, из картографической информации, полученной посредством навигационного устройства, и за счет этого определять то, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство. Кроме того, может быть определено, поворачивает или нет рассматриваемое транспортное средство, на основе скорости относительно вертикальной оси и скорости рассматриваемого транспортного средства.
[0141] Кроме того, в вариантах осуществления, описанных выше, в качестве примера приведена конфигурация, в которой области обнаружения сужаются впереди относительно направления продвижения транспортного средства, когда предварительно определенное время истекло после того, как соседнее транспортное средство более не может быть обнаружено в областях обнаружения. Тем не менее, ограничения не накладываются посредством этой конфигурации, и также можно использовать конфигурацию, в которой области обнаружения сужаются впереди относительно направления продвижения транспортного средства, когда рассматриваемое транспортное средство проезжает предварительно определенное расстояние после того, как соседнее транспортное средство более не может быть обнаружено в областях обнаружения. Кроме того, в этом случае, можно использовать конфигурацию, в которой вышеуказанное предварительно определенное расстояние модифицируется на основе относительной скорости движения соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1. Например, модуль 34 задания областей обнаружения может быть выполнен с возможностью прогнозировать, что относительная скорость движения второго соседнего транспортного средства V2’ больше соразмерно большей относительной скорости движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, и что второе соседнее транспортное средство скоро настигнет рассматриваемое транспортное средство, и увеличивать предварительно определенное расстояние. Альтернативно, можно использовать конфигурацию, в которой определяется то, что время, в течение которого соседнее транспортное средство остается позади рассматриваемого транспортного средства, меньше соразмерно большей относительной скорости движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1, и уменьшать предварительно определенное расстояние. Кроме того, можно использовать конфигурацию, в которой учитывается скорость рассматриваемого транспортного средства, и прогнозируется то, что второе соседнее транспортное средство V2’ не должно скоро настигнуть рассматриваемое транспортное средство, когда скорость рассматриваемого транспортного средства является достаточно высокой, и расстояние между первым соседним транспортным средством V2 и вторым соседним транспортным средством V2’ является большим, и предварительно определенное расстояние не увеличивается, даже когда, например, относительная скорость движения первого соседнего транспортного средства V2 относительно рассматриваемого транспортного средства V1 является высокой. Таким образом, задание предварительно определенного расстояния в соответствии с состоянием движения рассматриваемого транспортного средства дает возможность надлежащего обнаружения второго соседнего транспортного средства V2’.
[0142] В вариантах осуществления, описанных выше, в качестве примера приведена конфигурация, в которой области обнаружения расширяются сзади относительно направления продвижения транспортного средства, но можно использовать конфигурацию, в которой области обнаружения расширяются за один шаг, или области обнаружения постепенно расширяются, когда области обнаружения должны быть расширены сзади относительно направления продвижения транспортного средства.
[0143] Камера 10 в вариантах осуществления, описанных выше, соответствует средству захвата изображений настоящего изобретения. Модуль 31 преобразования точки обзора соответствует средству преобразования изображений настоящего изобретения, модуль 32 совмещения, модуль 33, 33a обнаружения трехмерных объектов, модуль 35 вычисления яркостного различия и модуль 36 обнаружения линий краев соответствуют модулю обнаружения трехмерных объектов настоящего изобретения. Модуль 33, 33a обнаружения трехмерных объектов соответствует средству вычисления относительной скорости движения настоящего изобретения, и модуль 34 задания областей обнаружения соответствует модулю задания областей обнаружения и средству обнаружения поведения при повороте настоящего изобретения.
Список номеров ссылок
[0144] 1, 1a - устройство обнаружения трехмерных объектов
10 - камера
20 - датчик скорости
30, 30a - компьютер
31 - модуль преобразования точки обзора
32 - модуль совмещения
33, 33a - модули обнаружения трехмерных объектов
34 - модуль задания областей обнаружения
35 - модуль вычисления яркостного различия
36 - модуль обнаружения линий краев
40 - датчик угла поворота при рулении
50 - устройство уведомления
a - угол обзора
A1, A2 - область обнаружения
CP - точка пересечения
DP - разностные пикселы
t
t
DW, DW' - форма разностного сигнала
t1
m
m+k
tn
DW-DW, DW-DW - небольшие области
L1, L2 - линия пересечения с землей
La, Lb - линия в направлении, в котором трехмерный объект сжимается
t
PB- изображение вида "с высоты птичьего полета"
t
PD - разностное изображение
V1 - рассматриваемое транспортное средство
V2 - соседнее транспортное средство