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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung,
welche einen Bewegungszustand eines mit einem Bildsensor ausgerüsteten
sich bewegenden Körpers auf Basis von von dem Bildgebungssensor
aufgenommenen Bildern schätzt.
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STAND DER TECHNIK
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Üblicherweise
ist eine Umkreisüberwachungsvorrichtung für einen
sich bewegenden Körper, welche durch Verwenden einer monokularen
Kamera eine Position und eine Orientierung eines Zielfahrzeugs schätzt,
bekannt (siehe Patentdokument 1).
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Diese
Umkreisüberwachungsvorrichtung für einen sich
bewegenden Körper extrahiert zu einem ersten Zeitpunkt,
während sich das Zielfahrzeug bewegt, aus einem von der
an das Zielfahrzeug montierten monokularen Kamera aufgenommenen
Bild vier oder mehr Kennzeichnungspunkte auf einer Straßenoberfläche.
Dann extrahiert die Vorrichtung, während sie die Kennzeichnungspunkte
verfolgt, aus einem von der monokularen Kamera zu einem zweiten
Zeitpunkt aufgenommenen Bild einen Punkt, welcher zu jedem dieser
Kennzeichnungspunkte auf einer Straßenoberfläche
korrespondiert. Dann leitet die Vorrichtung auf Basis der zweidimensionalen
Koordinaten der Kennzeichnungspunkte und der zweidimensionalen Koordinaten
der korrespondierenden Punkte eine Homographie her, so dass die
Vorrichtung die relative Abweichung zwischen der Position und der
Orientierung der monokularen Kamera zum ersten Zeitpunkt und der
Position und der Orientierung der monokularen Kamera zum zweiten
Zeitpunkt herleitet.
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Folglich
kann diese Umkreisüberwachungsvorrichtung für
einen sich bewegenden Körper die Position und die Orientierung
des mit der monokularen Kamera ausgerüsteten Fahrzeugs
schätzen.
- [Patentdokument 1] Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
2004-198211 .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Obwohl
Patentdokument 1 beschreibt, dass die Umkreisüberwachungsvorrichtung
für einen sich bewegenden Körper vier oder mehr
Kennzeichnungspunkte aus einer weißen Linie, einer Bodenwelle,
einer Höhendifferenz oder einem Muster auf der von der
monokularen Kamera aufgenommenen Straßenoberfläche
extrahiert, beschreibt dieses jedoch nicht, wie die Kennzeichnungspunkte
zu selektieren sind. Demgemäß kann die Umkreisüberwachungsvorrichtung
für einen sich bewegenden Körper in Bezug auf
Distanz oder Richtung vorbelastete Kennzeichnungspunkte extrahieren
und somit die Schätzgenauigkeit für die Position
und die Orientierung des Zielfahrzeugs reduzieren.
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Die
Umkreisüberwachungsvorrichtung für einen sich
bewegenden Körper kann ferner einen Punkt auf einem sich
bewegenden Körper, wie beispielsweise von der monokularen
Kamera aufgenommene andere Fahrzeuge, als einen Kennzeichnungspunkt
extrahieren und damit die Schätzgenauigkeit für
die Position und die Orientierung des Zielfahrzeugs reduzieren.
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Im
Hinblick auf die oben genannten Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung bereitzustellen,
welche eine genauere Schätzung eines Bewegungszustands
eines sich bewegenden Körpers auf Basis von von einem an
dem sich bewegenden Körper montierten Bildgebungssensor
aufgenommenen Bildern erzielt.
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PROBLEMLÖSUNGSMITTEL
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Zum
Erreichen des obigen Ziels weist eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung auf: einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil,
der eingerichtet ist zum Extrahieren von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in einem zu einem ersten Zeitpunkt von einem an einen sich bewegenden
Körper montierten Bildgebungssensor aufgenommenen Bild,
einen Positionsverhältnis-Gewinnungsteil, der eingerichtet
ist zum Erlangen eines Positionsverhältnisses einer aktuellen
Position jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug auf den sich
bewegenden Körper, einen Kennzeichnungspunkt-Auswählteil,
der eingerichtet ist zum auf Basis des Positionsverhältnisses
des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten Auswählen eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
als einen Kennzeichnungspunkt, einen Entsprechungspunkt-Extrahierteil,
der eingerichtet ist zum in einem von dem Bildgebungssensor zu einem zweiten
Zeitpunkt aufgenommenen Bild Extrahieren eines zu dem ausgewählten
Kennzeichnungspunkt korrespondierenden Entsprechungspunktes, und
einen Bewegungszustand-Schätzteil, der eingerichtet ist
zum auf Basis einer Koordinate des ausgewählten Kennzeichnungspunktes
und einer Koordinate des Entsprechungspunktes Schätzen
eines Bewegungszustandes des sich bewegenden Körpers von
dem ersten Zeitpunkt zu dem zweiten Zeitpunkt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung bereitgestellt, wobei das Positionsverhältnis aufweist:
eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
und dem sich bewegenden Körper, eine wie von dem sich bewegenden
Körper aus gesehene Richtung der aktuellen Position des
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten oder eine Relativgeschwindigkeit
der aktuellen Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug auf
den sich bewegenden Körper.
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Gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung wird eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform
der Erfindung bereitgestellt, wobei der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil
eingerichtet ist zum Bestimmen, ob der Kennzeichnungspunkt-Kandidat
stationär ist oder nicht, und zum Auswählen des Kennzeichnungspunktes
aus stationären Kennzeichnungspunkt-Kandidaten.
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Gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung wird eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß einer von der ersten, der zweiten und der
dritten Ausführungsform der Erfindung bereitgestellt, wobei
der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil eingerichtet ist zum
Auswählen von Kennzeichnungspunkten, so dass eine Distanzdifferenz
zwischen einer aktuellen Position jedes Kennzeichnungspunktes und
dem sich bewegenden Körper größer als
oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist.
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Gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung wird eine
Bewegungszustand-Schätzvorrichtung gemäß einer
von der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Ausführungsform
der Erfindung bereitgestellt, wobei der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil
eingerichtet ist zum Auswählen von Kennzeichnungspunkten,
so dass Winkel zwischen wie von dem sich bewegenden Körper
aus gesehenen Richtungen von aktuellen Positionen jedes Kennzeichnungspunktes
größer als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert
sind.
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Hierin
steht „ein Kennzeichnungspunkt” für einen
Koordinatenpunkt (ein Pixel) in einem Bild zur Verwendung bei der
Erzeugung einer Homographie, das heißt, einen Koordinatenpunkt
(ein Pixel), der aus einem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten unter bestimmten
Bedingungen ausgewählt ist. Beispielsweise definiert das
Koordinatensystem ein Pixel an einer unteren linken Ecke eines von
einem Bildgebungssensor aufgenommenen Bildes als seinen Ursprung
(0, 0), wohingegen es ein Pixel, welches direkt rechts des Ursprungs
ist, als die Koordinate (1, 0) und ein Pixel, welches direkt über
dem Ursprung ist, als die Koordinate (0, 1) definiert.
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„Ein
Kennzeichnungspunkt-Kandidat” steht für einen
Koordinatenpunkt (ein Pixel), welcher ein Kennzeichnungspunkt sein
kann, das heißt, ein extrahierbares Pixel aus einem Bild
unter bestimmten Bedingungen, zum Beispiel ein Pixel, dessen Luminanzdifferenz
in Bezug auf das benachbarte Pixel größer als
oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist, oder ein zentrales Pixel
einer Pixelgruppe, deren Luminanzmuster mit einem vorbestimmten
Luminanzmuster übereinstimmt usw.
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„Ein
Entsprechungspunkt” steht für einen Koordinatenpunkt
(ein Pixel) in einem anderen Bild als dem Bild, in welchem der ausgewählte
Kennzeichnungspunkt existiert, wobei der Koordinatenpunkt in einem
fotographischen Motiv enthalten ist, das durch einen Koordinatenpunkt
(ein Pixel) gekennzeichnet ist, der als ein Kennzeichnungspunkt
in dem Bild, in dem der ausgewählte Kennzeichnungspunkt
existiert, ausgewählt ist. Beispielsweise wird ein Entsprechungspunkt
aus dem anderen Bild extrahiert durch Abgleichen eines Luminanzmusters
einer Pixelgruppe in dem anderen Bild, in dem der Entsprechungspunkt
existiert, mit einem Luminanzmuster einer Pixelgruppe in dem Bild,
in dem der ausgewählte Kennzeichnungspunkt existiert, zum
Beispiel in dessen Zentrum. Das Luminanzmuster kann ein auf anderen Eigenschaften
basierendes Muster sein, wie beispielsweise ein Farbmuster.
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„Ein
Positionsverhältnis” steht für Information bezüglich
einer Relativposition zwischen einer aktuellen Position eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
welcher ein Kennzeichnungspunkt sein kann, und einem sich bewegenden
Körper, der mit einem Bildgebungssensor ausgerüstet
ist, welcher ein Bild aufgenommen hat. Beispielsweise kann die Information
enthalten: eine Distanz zwischen einer aktuellen Position eines
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, welcher ein Kennzeichnungspunkt
sein kann, und einem Zielfahrzeug, eine Richtung einer aktuellen
Position eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten wie von einem Zielfahrzeug
aus gesehen, eine Relativgeschwindigkeit einer aktuellen Position
eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug auf ein Zielfahrzeug
usw.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß den
obigen Mitteln ist es für die vorliegende Erfindung möglich,
eine Bewegungszustand-Schätzvorrichtung bereitzustellen,
welche eine genauere Schätzung eines Bewegungszustandes
eines sich bewegenden Körpers auf Basis von von einem an
den sich bewegenden Körper montierten Bildgebungssensor
aufgenommenen Bildern erzielt.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
ein Diagramm, in dem eine Ausführungsform der Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
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2A ist
eine erste Darstellung eines Verfahrens zum Auswählen eines
Kennzeichnungspunktes aus einer Mehrzahl von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten.
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2B ist
eine zweite Darstellung des Verfahrens zum Auswählen eines
Kennzeichnungspunktes aus einer Mehrzahl von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten.
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2C ist
eine dritte Darstellung des Verfahrens zum Auswählen eines
Kennzeichnungspunktes aus einer Mehrzahl von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten.
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3 ist
ein Ablaufdiagramm, in dem ein Ablauf eines Bewegungszustand-Schätzverfahrens
dargestellt ist.
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- 1
- Steuervorrichtung
- 2
- Bildgebungssensor
- 3
- Distanzmesssensor
- 4
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
- 5
- Lenkwinkelsensor
- 6
- Anzeigevorrichtung
- 7
- Audioausgabevorrichtung
- 10
- Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil
- 11
- Positionsverhältnis-Gewinnungsteil
- 12
- Kennzeichnungspunkt-Auswählteil
- 13
- Entsprechungspunkt-Extrahierteil
- 14
- Bewegungszustand-Schätzteil
- 100
- Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
- D1–D3
- räumliche
Distanz
- α, β
- Winkel
zwischen aktuellen Positionen
- P1
- erster
Kennzeichnungspunkt
- P2
- zweiter
Kennzeichnungspunkt
- P3
- dritter
Kennzeichnungspunkt
- V1
- Zielfahrzeug
- V2
- geparktes
Fahrzeug
- V3
- sich
bewegendes Fahrzeug
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren wird nachstehend die Beschreibung der
besten Art zum Ausführen der vorliegenden Erfindung gegeben.
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[Ausführungsformen]
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1 ist
ein Diagramm, in dem eine Ausführungsform der Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 ist
eine fahrzeugeigene Vorrichtung, welche einen Bewegungszustand,
wie beispielsweise eine Translation oder eine Rotation eines Fahrzeugs,
schätzt. Die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 weist eine
Steuervorrichtung 1 auf, welche über ein Fahrzeug-LAN,
wie beispielsweise CAN (Gesteuertes-Feldbus-Netzwerk) oder andere,
mit einem Bildgebungssensor 2, einem Distanzmesssensor 3,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4, einem Lenkwinkelsensor 5,
einer Anzeigevorrichtung 6 und einer Audioausgabevorrichtung 7 verbunden
ist.
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Die
Steuervorrichtung 1 ist ein Computer, welcher eine CPU
(zentrale Verarbeitungseinheit), ein RAM (Direktzugriffspeicher),
ein ROM (Nur-Lese-Speicher) usw. aufweist. Beispielsweise können Programme,
die einem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10,
einem Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11, einem
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12, einem Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 und
einem Bewegungszustand-Schätzteil 14 entsprechen,
jeweils in dem ROM gespeichert sein und die CPU führt ein
jedem Teil entsprechendes Verfahren aus.
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Der
Bildgebungssensor 2 ist ein Sensor zum Aufnehmen eines
Bildes rund um ein Fahrzeug. Beispielsweise kann der Bildgebungssensor 2 eine
Kamera mit einer Bildabtastvorrichtung sein, wie beispielsweise
einem CCD (ladungsgekoppeltes Bauelement), einem CMOS (Komplementär-Metalloxid-Halbleiter)
oder anderen. Der Bildgebungssensor 2 kann ferner eine
nachtfotographietaugliche Infrarotkamera oder eine Stereokamera
sein, die in der Lage ist, eine Distanz zu einem fotographischen
Motiv zu messen.
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Gemäß einem
Beispiel kann der Bildgebungssensor 2 in der Nähe
eines Rückspiegels in einem Fahrzeuginneren und mit fester
Bildgebungsrichtung platziert sein und gibt an die Steuervorrichtung 1 mit
einem vorgegebenen Zeitintervall aufgenommene Bilder aus.
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Der
Distanzmesssensor 3 ist ein Sensor zum Gewinnen von Information
bezüglich einer Relativposition zwischen einem Objekt rund
um ein Zielfahrzeug und dem Zielfahrzeug. Beispielsweise kann der Distanzmesssensor 3 ein
Millimeterwellensensor, ein Radar-Laser-Sensor, ein Ultraschallsensor
oder ein anderer Sensor sein, welcher fest in der Nähe
eines Frontgrills oder eines vorderen Stoßfängers
des Zielfahrzeugs montiert sein kann. Der Distanzmesssensor 3 emittiert
eine Radiowelle, Licht oder eine Ultraschallwelle in Richtung zur
Umgebung des Zielfahrzeugs hin, berechnet die Distanz zwischen einem Objekt
rund um das Zielfahrzeug und dem Zielfahrzeug oder die Relativgeschwindigkeit
des Objektes rund um das Zielfahrzeug auf Basis der Zeit zum Empfang
von dessen Reflexionswelle oder der auf dem Doppler-Effekt basierenden
Frequenzdifferenz der Reflexionswelle und gibt dann den berechneten Wert
an die Steuervorrichtung 1 aus.
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Der
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 ist ein Sensor zum Messen
einer Geschwindigkeit eines Zielfahrzeugs. Beispielsweise kann der
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 die Variation in einem
Magnetfeld, das durch einen an jedem Rad des Zielfahrzeugs angebrachten
und damit rotierenden Magneten erzeugt wird, mittels eines MR-(Magnetwiderstand)Elements
als magnetischen Widerstand auslesen. Dann erfasst der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 den
magnetischen Widerstand als ein Impulssignal, das proportional zur
Drehzahl jedes Rades ist, so dass er die Drehzahl jedes Rades und
damit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, und gibt dann den
erfassten Wert an die Steuervorrichtung 1 aus.
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Der
Lenkwinkelsensor 5 ist ein Sensor zum Messen eines Drehwinkels
einer Lenkwelle bezogen auf einen Lenkwinkel eines Rades des Zielfahrzeugs. Beispielsweise
kann der Lenkwinkelsensor 5 mittels eines MR-Elementes
einen magnetischen Widerstand eines in die Lenkwelle eingebetteten
Magneten auslesen, einen Drehwinkel der Lenkwelle erfassen und dann
den erfassten Wert an die Steuervorrichtung 1 ausgeben.
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Die
Anzeigevorrichtung 6 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen
einer Vielzahl von Informationen. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 6 eine
Flüssigkristallanzeige sein, welche von dem Bildgebungssensor 2 aufgenommene
Bilder oder eine Vielzahl von Textnachrichten anzeigt.
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Die
Audioausgabevorrichtung 7 ist eine Vorrichtung zur Audioausgabe
einer Vielzahl von Informationen. Beispielsweise kann die Audioausgabevorrichtung 7 ein
fahrzeugeigener Lautsprecher sein, welcher einen akustischen Alarm
oder eine Audiounterstützung audiomäßig
ausgibt.
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Das
Nächste ist eine Erläuterung jedes Teils in der
Steuervorrichtung 1.
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Der
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 ist ein
Teil zum Extrahieren von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten. Gemäß einem
Beispiel kann der Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 eine
Bildverarbeitungstechnik, wie beispielsweise eine Graustufenverarbeitung, eine
Digitalisierungsverarbeitung, eine Kantenerkennungsverarbeitung
usw. auf ein von dem Bildgebungssensor 2 aufgenommenes
Bild einer Ansicht rund um ein Zielfahrzeug anwenden und dann Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
extrahieren.
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Gemäß einem
Beispiel kann der Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 beispielsweise
ein Pixel, dessen Luminanzdifferenz in Bezug auf ein benachbartes
Pixel größer als oder gleich wie ein vorbestimmter
Wert ist, oder ein zentrales Pixel einer Pixelgruppe, deren Luminanzmuster
mit einem vorbestimmten Luminanzmuster übereinstimmt, usw. als
einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten extrahieren und dann die Position
(Koordinatenwert) des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten (das heißt
des extrahierten Pixels) in dem RAM speichern.
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Der
Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 ist ein
Teil zum Gewinnen eines relativen Positionsverhältnisses
zwischen einer aktuellen Position eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
und einer aktuellen Position des Zielfahrzeugs. Gemäß einem
Beispiel erlangt der Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 auf
Basis einer Ausgabe des Distanzmesssensors 3 eine Distanz
zwischen einer aktuellen Position eines von dem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 extrahierten
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten und dem Distanzmesssensor 3 (das
heißt dem Zielfahrzeug) (nachstehend „eine räumliche
Distanz” genannt), eine wie von dem Distanzmesssensor 3 (das
heißt dem Zielfahrzeug) gesehene von einer aktuellen Position
eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug auf den Distanzmesssensor 3 (das
heißt das Zielfahrzeug) definierte Richtung (nachstehend „eine
aktuelle Richtung” genannt), eine Geschwindigkeit einer
aktuellen Position eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug
auf den Distanzmesssensor 3 (das heißt das Zielfahrzeug)
(nachstehend „eine Relativgeschwindigkeit” genannt)
oder anderes.
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Der
Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 speichert
die räumliche Distanz, die aktuelle Richtung und die Relativgeschwindigkeit,
die für jeden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten erlangt wurden,
in dem RAM in Relation zu dem von dem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 gespeicherten
Koordinatenwert jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten.
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Der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 ist ein Teil
zum Auswählen eines Kennzeichnungspunktes aus (einem) Kennzeichnungspunkt-Kandidaten. Gemäß einem
Beispiel schließt auf Basis der durch den Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 erlangten Relativgeschwindigkeit
der aktuellen Position eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in Bezug
auf den Distanzmesssensor 3 (das heißt das Zielfahrzeug) der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
dessen aktuelle Position sich auf einem sich bewegenden Körper (zum
Beispiel einem Fußgänger oder einem sich bewegenden
Fahrzeug usw.) befindet, als einen in einem nachfolgenden Verfahren
zu verwendenden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten aus und wählt
einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, dessen aktuelle Position sich
auf einem stationären Körper (zum Beispiel einer
Straßenkennzeichnung, einem Verkehrszeichen, einer Leitplanke,
einer Verkehrsampel oder einem geparkten Fahrzeug usw.) befindet,
als einen in dem nachfolgenden Verfahren zu verwendenden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
aus.
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Der
Grund dafür besteht darin, dass das Auswählen
eines Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, dessen aktuelle Position sich
auf einem sich bewegenden Körper befindet, als einen in
einem nachfolgenden Verfahren zu verwendenden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
es schwierig macht, die Verlagerung des Kennzeichnungspunktes von
der Verlagerung des Zielfahrzeugs zu unterscheiden, was die Schätzgenauigkeit
für den Bewegungszustand des Zielfahrzeugs reduzieren würde.
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Auf
Basis der räumlichen Distanz, welche zum Beispiel die Distanz
zwischen der aktuellen Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
und dem Distanzmesssensor 3 (das heißt dem Zielfahrzeug)
ist, wählt der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 den
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, dessen räumliche Distanz
die kleinste unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten ist, als einen
ersten Kennzeichnungspunkt unter mehreren Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
aus. Alternativ kann der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 als
den ersten Kennzeichnungspunkt den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
auswählen, dessen räumliche Distanz die größte
unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten ist.
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Alternativ
kann der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 auf
Basis der aktuellen Richtung, welche die wie vom Distanzmesssensor 3 (das heißt
dem Zielfahrzeug) gesehene von der aktuellen Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in Bezug auf den Distanzmesssensor 3 (das heißt
das Zielfahrzeug) definierte Richtung ist, als den ersten Kennzeichnungspunkt
den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auswählen, dessen aktuelle
Richtung in Bezug auf eine vorbestimmte Richtung die nächste
an einem vorbestimmten Winkel ist und größer als
oder gleich wie der vorbestimmte Winkel (zum Beispiel 0 Grad wie
in dem Fall, in dem der Winkel beginnend in einer Vorwärtsrichtung
des Zielfahrzeugs als 0 Grad im Uhrzeigersinn zunimmt) ist.
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Auf
Basis der räumlichen Distanz des ersten Kennzeichnungspunktes
und der räumlichen Distanzen anderer Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
wählt der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 den
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, dessen Differenz zwischen seiner
räumlichen Distanz und der räumlichen Distanz
des ersten Kennzeichnungspunktes die kleinste unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten ist
und größer als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert
ist, als einen zweiten Kennzeichnungspunkt unter mehreren Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
aus.
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Der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 setzt die Auswahl
von Kennzeichnungspunkten, wie beispielsweise einem dritten Kennzeichnungspunkt, einem
vierten Kennzeichnungspunkt, einem fünften Kennzeichnungspunkt
usw., fort, bis der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 eine
notwendige und ausreichende Anzahl von Kennzeichnungspunkten zum
Erzeugen einer Homographie auswählt.
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Auf
Basis der aktuellen Richtung des ersten Kennzeichnungspunktes und
der aktuellen Richtung anderer Kennzeichnungspunkt-Kandidaten kann
der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
dessen Winkel zwischen seiner aktuellen Richtung und der aktuellen Richtung
des ersten Kennzeichnungspunktes die kleinste unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten ist
und größer als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert
ist, als den zweiten Kennzeichnungspunkt unter mehreren Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
auswählen.
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In
der gleichen Weise, in der der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 den
zweiten Kennzeichnungspunkt auswählt, wählt der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 gleichfalls
den dritten Kennzeichnungspunkt, den vierten Kennzeichnungspunkt, den
fünften Kennzeichnungspunkt usw. aus und setzt die Auswahl
der Kennzeichnungspunkte fort, bis der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 eine
notwendige und ausreichende Anzahl von Kennzeichnungspunkten zum
Erzeugen einer Homographie auswählt.
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Der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 kann als einen
Kennzeichnungspunkt einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auswählen,
für den sowohl seine räumliche Distanz als auch
seine aktuelle Richtung die jeweiligen vorbestimmten Bedingungen erfüllen.
Alternativ kann der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 das
von dem Bildgebungssensor 2 aufgenommene Bild in eine Mehrzahl
von kleinen Abschnitten unterteilen und in jedem kleinen Abschnitt
eine vorbestimmte Anzahl von Kennzeichnungspunkten aus Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
auswählen.
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Die 2A, 2B und 2C sind
jeweils eine Darstellung eines Verfahrens zum Auswählen eines
Kennzeichnungspunktes aus einer Mehrzahl von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten. 2A erläutert,
dass die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 Kennzeichnungspunkt-Kandidaten (”X”-Markierungen
in 2A) an anderen Fahrzeugen V2 und V3 extrahiert,
die Relativgeschwindigkeit der aktuellen Position jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in Bezug auf das Zielfahrzeug V1 erlangt und, während sie
den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten C1 des sich bewegenden Fahrzeugs
V3 als einen in einem nachfolgenden Verfahren zu verwendenden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
ausschließt, den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten C2 des
geparkten Fahrzeugs V2 als den in dem nachfolgenden Verfahren zu
verwendenden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auswählt.
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2B erläutert,
dass die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
(”X”-Markierungen in 2B) an Leitplanken
extrahiert, die räumlichen Distanzen zwischen dem Zielfahrzeug
V1 und jedem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten erlangt, als den ersten Kennzeichnungspunkt
P1 den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auswählt, dessen
räumliche Distanz die kleinste unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
ist, und dann den zweiten Kennzeichnungspunkt P2 so auswählt,
dass die Differenz zwischen der räumlichen Distanz D1 des
ersten Kennzeichnungspunktes P1 und der räumlichen Distanz
D2 des zweiten Kennzeichnungspunktes P2 größer
als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist, und den dritten
Kennzeichnungspunkt P3 so auswählt, dass die Differenz
zwischen der räumlichen Distanz D2 des zweiten Kennzeichnungspunktes
P2 und der räumlichen Distanz D3 des dritten Kennzeichnungspunktes
P3 größer als oder gleich wie der vorbestimmte
Wert ist. Es wird angenommen, dass der vierte Kennzeichnungspunkt
(in 2B nicht gezeigt) oder spätere in gleicher
Weise ausgewählt werden.
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2C erläutert,
dass die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
(”X”-Markierungen in 2C) auf Straßenkennzeichnungen
(Fahrspurlinien) extrahiert, die aktuelle Richtung jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
(das heißt die wie von dem Zielfahrzeug V1 aus gesehene
durch eine aktuelle Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in Bezug auf das Zielfahrzeug V1 definierte Richtung) erlangt, als
den ersten Kennzeichnungspunkt P1 den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
auswählt, dessen aktuelle Richtung relativ zu einer Vorwärtsrichtung
des Zielfahrzeugs die nächste zu 0 Grad unter den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
ist und größer als oder gleich wie 0 Grad ist,
und dann den zweiten Kennzeichnungspunkt P2 so auswählt,
dass der Winkel α zwischen der aktuellen Richtung des ersten
Kennzeichnungspunktes P1 und der aktuellen Richtung des zweiten
Kennzeichnungspunktes P2 größer als oder gleich
wie ein vorbestimmter Wert ist, und den dritten Kennzeichnungspunkt
P3 so auswählt, dass der Winkel β zwischen der
aktuellen Richtung des zweiten Kennzeichnungspunktes P2 und der
aktuellen Richtung des dritten Kennzeichnungspunktes P3 größer
als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist. Es wird angenommen,
dass der vierte Kennzeichnungspunkt (in 2C nicht
gezeigt) oder spätere auf gleiche Weise ausgewählt
werden.
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Der
Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 wählt
eine notwendige und ausreichende Anzahl von Kennzeichnungspunkten
zum Berechnen einer Homographie aus. Der Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 speichert
für jeden Kennzeichnungspunkt das Luminanzmuster der Pixelgruppe
(5×5 Pixel zum Beispiel), in welcher der Kennzeichnungspunkt
existiert, in dem RAM, so dass wie hierin nachstehend beschrieben
werden wird der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 durch
Verwendung eines Musterabgleichverfahrens einen zu dem Kennzeichnungspunkt
korrespondierenden Punkt aus einem späteren Bild extrahieren
kann.
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Der
Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 ist ein Teil zum Extrahieren
eines Entsprechungspunktes. Gemäß einem Beispiel
extrahiert der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13, durch
Verwenden eines Musterabgleichverfahrens, mittels Abgleichens eines
Luminanzmusters in dem späteren Bild (hierin nachstehend „das
zweite Bild” genannt, wobei das zweite Bild ein Bild ist,
das von dem Bildgebungssensor 2 aufgenommen wurde, nachdem
ein vorbestimmtes Zeitintervall seitdem das erste Bild aufgenommen
wurde vergangen ist), welches sich von dem Bild unterscheidet, das
von dem Bildgebungssensor 2 aufgenommen wurde und das von
dem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 zum
Extrahieren der Kennzeichnungspunkt-Kandidaten verwendet wurde (hierein
nachstehend „das erste Bild” genannt), wobei das
auf den Kennzeichnungspunkt bezogene Luminanzmuster durch den Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 in
dem RAM gespeichert wurde, einen Entsprechungspunkt für
jeden von dem Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 ausgewählten
Kennzeichnungspunkt.
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Gemäß einem
Beispiel kann der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 den
Bereich in dem Bild, welcher dem Musterabgleichverfahren zu unterziehen
ist, beschränken, beispielsweise durch grobes Abschätzen
eines Bewegungszustandes des Fahrzeugs auf Basis der Ausgaben des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 4 und des Lenkwinkelsensors 5.
Dies dient der Verbesserung der Effizienz des Musterabgleichverfahrens.
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Der
Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 extrahiert einen Entsprechungspunkt
(ein Entsprechungspunkt korrespondiert zu einem Kennzeichnungspunkt
und wird hierin „ein primärer Entsprechungspunkt” genannt,
um ihn von einem später genannten sekundären Entsprechungspunkt
zu unterscheiden), und der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 speichert
das Luminanzmuster der Pixelgruppe (5×5 Pixel zum Beispiel),
in welcher der primäre Entsprechungspunkt existiert, in
dem RAM, so dass der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 durch
Verwendung eines Musterabgleichverfahrens einen nachfolgenden Entsprechungspunkt
(den sekundären Entsprechungspunkt), welcher zu dem primären
Entsprechungspunkt korrespondiert, aus noch einem späteren
Bild extrahieren kann.
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Durch
der Reihe nach Verfolgen eines Kennzeichnungspunktes gemäß einer
Reihenfolge von zum Beispiel einem Kennzeichnungspunkt, einem primären
Entsprechungspunkt, einem sekundären Entsprechungspunkt,
einem tertiären Entsprechungspunkt usw. kann die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 beginnend
zu der Zeit, zu der die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 das
für die Auswahl des Kennzeichnungspunktes verwendete Bild
erlangt, kontinuierlich den Bewegungszustand des Zielfahrzeugs schätzen.
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Der
Bewegungszustand-Schätzteil 14 ist ein Teil zum
Schätzen eines Bewegungszustandes eines Zielfahrzeugs.
Gemäß einem Beispiel erzeugt der Bewegungszustand-Schätzteil 14 durch
Verwenden der zweidimensionalen Koordinate des durch den Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 ausgewählten Kennzeichnungspunktes
und der zweidimensionalen Koordinate des durch den Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 extrahierten
Entsprechungspunktes eine Homographie. Der Bewegungszustand-Schätzteil 14 schätzt
eine von dem Zielfahrzeug während einer Zeitspanne von
dem Zeitpunkt, zu dem der Bildgebungssensor 2 das erste
Bild aufgenommen hat, das von dem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil 10 für
die Extraktion des Kennzeichnungspunktes verwendet wurde, bis zu
dem Zeitpunkt, zu dem der Bildgebungssensor 2 das zweite
Bild aufgenommen hat, das von dem Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 für
die Extraktion des Entsprechungspunktes verwendet wurde, durchgeführte
Translation oder Rotation.
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Durch
Initiieren einer Schätzung eines Bewegungszustandes eines
Zielfahrzeugs, wenn die Steuervorrichtung 1 auf Basis einer
Ausgabe des Distanzmesssensors 3 ein Hindernis (zum Beispiel einen
Bordstein, eine Betonblockwand oder anderes) innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs von dem Zielfahrzeug aus erfasst, kann die Steuervorrichtung 1,
sogar wenn das Hindernis von dem Bildbereich des Bildgebungssensors 2 abweicht,
wenn das Zielfahrzeug nach links oder nach rechts schwenkt, auf Basis
des geschätzten Bewegungszustandes des Zielfahrzeugs beispielsweise
bestimmen, ob es eine Möglichkeit gibt, dass das Zielfahrzeug
in Kontakt mit dem Hindernis kommen kann.
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Falls
die Steuervorrichtung 1 bestimmt, dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit
gibt, dass das Zielfahrzeug mit einem Hindernis in Kontakt kommen wird,
fordert die Steuervorrichtung 1 die Aufmerksamkeit eines
Fahrers an, indem sie bewirkt, dass die Anzeigevorrichtung 6 eine
Warnnachricht anzeigt, oder indem sie bewirkt, dass die Audioausgabevorrichtung 7 einen
Warnton ausgibt.
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Auf
Basis des geschätzten Bewegungszustandes des Zielfahrzeuges
kann die Steuervorrichtung 1 bewirken, dass die Anzeigevorrichtung 6 ein Quasi-Bild
anzeigt, welches das Positionsverhältnis zwischen dem Zielfahrzeug
und dem Hindernis repräsentiert, und kann das Fahren des
Zielfahrzeugs unterstützen, so dass ein Kontakt mit dem
Hindernis vermieden wird.
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Unter
Bezugnahme auf 3 wird das Verfahren, mittels
dessen die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 den
Bewegungszustand des Zielfahrzeugs schätzt (hierin nachstehend „das
Bewegungszustand-Schätzverfahren” genannt) detailliert
erläutert. 3 ist ein Ablaufdiagramm, in dem
der Ablauf des Bewegungszustand-Schätzverfahrens erläutert
wird. Die Steuervorrichtung 1 der Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 führt
das Bewegungszustand-Schätzverfahren wiederholt aus, beispielsweise
nachdem der Blinker betätigt wurde, bis das Fahrzeug die
Links/Rechts-Kurve vollendet.
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Alternativ
kann die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 das
Bewegungszustand-Schätzverfahren wiederholt in einem Fall
ausführen, in dem die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 die
Situation erfasst, dass es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass
das Zielfahrzeug in Kontakt mit einem Hindernis kommen kann, wie
beispielsweise wenn die Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs geringer
als ein vorbestimmter Wert ist oder wenn die Schaltposition auf
eine ”R(Rückwärtsgang)”-Position
eingestellt ist oder anderes.
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Zuerst
erlangt die Steuervorrichtung 1 die von dem Bildgebungssensor 2 zu
einem Zeitpunkt T1 aufgenommenen Bilddaten (Schritt S1) und wendet dann
durch Verwenden des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteils 10 eine
Bildverarbeitung auf die Bilddaten an, so dass Kennzeichnungspunkt-Kandidaten extrahiert
werden, wobei ein extrahiertes Pixel eines ist, dessen Luminanzdifferenz
in Bezug auf ein benachbartes Pixel größer als
oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist (Schritt S2).
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Als
Nächstes erlangt die Steuervorrichtung 1 durch
Verwenden des Positionsverhältnis-Gewinnungsteils 11 und
basierend auf dem Ausgabewert des Distanzmesssensors 3 das
Positionsverhältnis zwischen der aktuellen Position jedes
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten und der Position des Distanzmesssensors 3 (Schritt
S3). Die Steuervorrichtung 1 speichert das Positionsverhältnis
(das heißt die Relativgeschwindigkeit, die räumliche
Distanz und die aktuelle Richtung) jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in Relation zu dem Koordinatenwert des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in dem RAM.
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Als
Nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 1 durch
Verwenden des Kennzeichnungspunkt-Auswählteils 12 und
basierend auf der durch den Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 erlangten aktuellen
Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 4 ausgegebenen
Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs und dem durch den Lenkwinkelsensor 5 ausgegebenen
Lenkwinkel (Fahrrichtung) des Zielfahrzeugs für jeden Kennzeichnungspunkt-Kandidaten, ob
die aktuelle Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten stationär
bleibt oder in Bewegung ist. Durch Verwenden des Kennzeichnungspunkt-Auswählteils 12 schließt
die Steuervorrichtung 1 einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
dessen aktuelle Position sich auf einem sich bewegenden Körper
befindet, als einen in einem nachfolgenden Verfahren zu verwendenden
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten aus, wohingegen sie einen Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
dessen aktuelle Position sich auf einem stationären Körper
befindet, als einen in dem nachfolgenden Verfahren zu verwendenden
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten beibehält (Schritt S4).
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Als
Nächstes wählt die Steuervorrichtung 1 durch
Verwenden des Kennzeichnungspunkt-Auswählteils 12 als
einen ersten Kennzeichnungspunkt den Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
aus, dessen räumliche Distanz die kleinste unter den durch
den Positionsverhältnis-Gewinnungsteil 11 erlangten räumlichen
Distanzen der Kennzeichnungspunkt-Kandidaten ist (Schritt S5).
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Als
Nächstes wählt die Steuervorrichtung 1, nach
Setzen der räumlichen Distanz der aktuellen Position des
ersten Kennzeichnungspunktes als Basis, durch Verwenden des Kennzeichnungspunkt-Auswählteils 12 der
Reihe nach andere Kennzeichnungspunkte aus, so dass die Differenz
zwischen jeder räumlichen Distanz größer
als oder gleich wie ein vorbestimmter Wert ist (Schritt S6).
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Die
Steuervorrichtung 1 wählt durch Verwenden des
Kennzeichnungspunkt-Auswählteils 12 eine notwendige
und ausreichende Anzahl von Kennzeichnungspunkten zum Berechnen
einer Homographie aus und speichert für jeden ausgewählten
Kennzeichnungspunkt das Luminanzmuster der Pixelgruppe (5×5
Pixel zum Beispiel), in der der Kennzeichnungspunkt existiert, in
dem RAM ab, so dass ein Entsprechungspunkt, welcher zu dem Kennzeichnungspunkt
korrespondiert, aus einem nachfolgend aufgenommenen Bild extrahiert
werden kann (Schritt S7).
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Als
Nächstes erlangt die Steuervorrichtung 1 von dem
Bildgebungssensor 2 zu einem Zeitpunkt T2 (der Zeitpunkt
T2 ist später als der Zeitpunkt T1) aufgenommene Bilddaten
(Schritt S8). Dann wendet die Steuervorrichtung 1 durch
Verwenden des Entsprechungspunkt-Extrahierteils 13 die
gleiche Bildverarbeitung wie in Schritt S1 auf die zum Zeitpunkt
T2 aufgenommenen Bilddaten an und beschränkt in Bezug auf
das für jeden Kennzeichnungspunkt gespeicherte Luminanzmuster
und auf Basis der Ausgaben des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 4 und
des Lenkwinkelsensors 5 den Bereich in dem Bild, welcher
einem Musterabgleichverfahren zu unterziehen ist (Schritt S9). Dies
dient zum Verbessern der Effizienz des Musterabgleichverfahrens.
Zusätzlich kann der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 den
Bereich in dem Bild, welcher dem Musterabgleichverfahren zu unterziehen
ist, auf Basis der Koordinate jedes Kennzeichnungspunktes beschränken
oder kann das Musterabgleichverfahren ohne Beschränkung
des Bereichs in dem Bild durchführen.
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Als
Nächstes führt die Steuervorrichtung 1 durch
Verwenden des Entsprechungspunkt-Extrahierteils 13 und
mittels Abgleichens des Luminanzmusters in dem beschränkten
Bereich mit dem jeweiligen Luminanzmuster des Kennzeichnungspunktes das
Musterabgleichverfahren für jeden beschränkten Bereich
des Bildes durch und extrahiert das zentrale Pixel des übereinstimmenden
Luminanzmusters als den Punkt, welcher zu dem Kennzeichnungspunkt korrespondiert
(das heißt den „Entsprechungspunkt”) (Schritt
S10).
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Als
Letztes berechnet die Steuervorrichtung 1 durch Verwenden
des Bewegungszustand-Schätzteils 14 und auf Basis
der zweidimensionalen Koordinate des jeweiligen durch den Kennzeichnungspunkt-Auswählteil 12 ausgewählten
Kennzeichnungspunktes und der zweidimensionalen Koordinate des jeweiligen
durch den Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 extrahierten
Entsprechungspunktes eine Homographie. Dann schätzt die
Steuervorrichtung 1 den Zustand von von dem Zielfahrzeug
zwischen dem Zeitpunkt T1 und dem Zeitpunkt T2 durchgeführter
Translation und Rotation (Schritt S11). Dann beendet die Steuervorrichtung 1 dieses Bewegungszustand-Schätzverfahren.
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Auf
diese Weise wählt die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100,
während sie die Ausgabe des Bildgebungssensors 2 und
die Ausgabe des Distanzmesssensors 3 kombiniert, Kennzeichnungspunkte
aus, deren aktuelle Positionen in Bezug auf Distanz und Richtung
nicht vorbelastet sind, und berechnet eine Homographie, die auf
den Koordinaten jener Kennzeichnungspunkte und den Koordinaten der
Entsprechungspunkte, welche zu diesen Kennzeichnungspunkten korrespondieren,
basiert. Somit kann die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 den
Bewegungszustand des Bildgebungssensors 2 und daher den
Bewegungszustand des Zielfahrzeugs mit hohem Genauigkeitsgrad schätzen.
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Dies
ist deshalb so, weil, wenn es eine Vorbelastung in den aktuellen
Positionen der Kennzeichnungspunkte gibt, die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 leicht
durch Störungen beeinflusst wird, welche beim Auswählen
jener Kennzeichnungspunkte eingemischt werden und welche von der
Vibration des Zielfahrzeugs oder des fotographischen Motivs, dem
Fehler in der Bildverarbeitung oder anderem resultieren, und weil
die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 den
Effekt jener Störungen durch Verteilen der aktuellen Positionen
der Kennzeichnungspunkte in Bezug auf Distanz und Richtung lindern
kann.
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[Zusätzliche Erklärung]
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Obwohl
die vorliegende Erfindung im Obigen unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende
Erfindung nicht derart zu beschränken, und die oben beschriebenen
Ausführungsformen können diversen Modifikationen
und Substitutionen unterliegen, ohne vom Umfang der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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Bei
den obigen Ausführungsformen kann beispielsweise, obwohl
die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung die räumliche
Distanz, die aktuelle Richtung und die Relativgeschwindigkeit der aktuellen
Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auf Basis der Ausgabe
des Distanzmesssensors 3 erlangt, die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 die
räumliche Distanz, die aktuelle Richtung und die Relativgeschwindigkeit
der aktuellen Position des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten auf Basis
der Ausgabe einer Stereokamera erlangen, die in der Lage ist, eine
Distanz zu einem fotographischen Motiv zu messen. In solch einem
Fall kann die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 den
Distanzmesssensor 3 weglassen.
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Zusätzlich
kann bei den obigen Ausführungsformen, obwohl die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 den
Bewegungszustand des Fahrzeugs schätzt, diese den Bewegungszustand
anderer sich bewegender Körper schätzen, wie beispielsweise
eines Industrieroboters, eines Schiffes, eines Motorrades, eines
Flugzeuges usw. In solch einem Fall kann die Bewegungszustand-Schätzvorrichtung 100 zusätzlich
zum Bewegungszustand in der ebenen Fläche von vorne nach hinten
und von Seite zu Seite den Bewegungszustand in vertikaler Richtung
schätzen.
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Ferner
kann bei den obigen Ausführungsformen, obwohl der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 das
Musterabgleichverfahren zum Extrahieren des Punktes, welcher zu
dem Kennzeichnungspunkt korrespondiert (das heißt dem „Entsprechungspunkt”),
der Entsprechungspunkt-Extrahierteil jede andere Technik verwenden,
sofern sie den Entsprechungspunkt extrahieren kann. Beispielsweise
kann der Entsprechungspunkt-Extrahierteil 13 den Entsprechungspunkt
mit einer Optischer-Fluss-Technik extrahieren.
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
am 25. Dezember 2007 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-332275 , welche
durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bewegungszustand-Schätzvorrichtung
(100) mit einem Kennzeichnungspunkt-Kandidaten-Extrahierteil
(10), der eingerichtet ist zum Extrahieren von Kennzeichnungspunkt-Kandidaten
in einem zu einem ersten Zeitpunkt von einem an einen sich bewegenden
Körper montierten Bildgebungssensor (2) aufgenommenen
Bild, einem Positionsverhältnis-Gewinnungsteil (11),
der eingerichtet ist zum Erlangen eines Positionsverhältnisses
einer aktuellen Position jedes Kennzeichnungspunkt-Kandidaten in
Bezug auf den sich bewegenden Körper, einem Kennzeichnungspunkt-Auswählteil
(12), der eingerichtet ist zum Auswählen eines
Kennzeichnungspunkt-Kandidaten als einen Kennzeichnungspunkt auf
Basis des Positionsverhältnisses des Kennzeichnungspunkt-Kandidaten,
einem Entsprechungspunkt-Extrahierteil (13), der eingerichtet
ist zum in einem von dem Bildgebungssensor (2) zu einem
zweiten Zeitpunkt aufgenommenen Bild Extrahieren eines zu dem ausgewählten
Kennzeichnungspunkt korrespondierenden Entsprechungspunktes, und
einem Bewegungszustand-Schätzteil, der eingerichtet ist
zum auf Basis einer Koordinate des ausgewählten Kennzeichnungspunktes
und einer Koordinate des Entsprechungspunktes Schätzen
eines Bewegungszustandes des sich bewegenden Körpers von
dem ersten Zeitpunkt zu dem zweiten Zeitpunkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-198211 [0004]
- - JP 2007-332275 [0076]