DE102011005727A1

DE102011005727A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Straßenrändern

Info

Publication number: DE102011005727A1
Application number: DE102011005727A
Authority: DE
Inventors: Naoki Nitanda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-09-22
Also published as: JP2011196699A; US20110227781A1

Abstract

Eine Fahrzeugvorrichtung erfasst einen rechten und/oder linken Rand einer Straße, auf und entlang der ein Fahrzeug fährt. In der Vorrichtung wird Information erfasst, die mehrere Erfassungspunkte anzeigt, die als mehrere Anwärter für die Ränder der Straße vom Fahrzeug aus nach vorne gesehen gegeben sind. Ferner wird Information erfasst, die Verhaltensweisen des Fahrzeugs anzeigt: Ein Rechenelement berechnet, auf der Grundlage der erfassten Information, für jeden Erfassungspunkt mehrere Passierungspunkte, die jeweils eine Position von jedem der Erfassungspunkte zu einer Position des Fahrzeugs anzeigen, sofern das Fahrzeug zu einer Position auf der Straße fährt, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt. Ein Straßenrandgewinnungselement gewinnt die Ränder der Straße auf der Grundlage der mehreren berechneten Passierungspunkte.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
[Technisches Gebiet der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Straßenrändern, die Seitenränder (Straßenränder) einer Straße erfassen, auf der ein mit der vorliegenden Vorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug fährt.
[Stand der Technik]
Ein Verfahren zur Erfassung eines Straßenrandes ist bekannt. Die JP 4100269 B offenbart beispielsweise eine Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes. Dieses System zur Erfassung einer Straßenseite nutzt die Verhaltensweisen des das System aufweisenden Fahrzeugs und die Positionen von Zielobjekten, von denen angenommen wird, dass sie sich an einem Straßenrand befinden. Insbesondere wird bei diesem System ein die Lage betreffendes Verhältnis (Passierungsposition) zwischen dem das System aufweisenden Fahrzeug und jedem der Zielobjekte für den Zeitpunkt, an welchem das Fahrzeug direkt neben dem Zielobjekt durchfährt, auf der Grundlage der Verhaltensweisen des Fahrzeugs und der Position des Zielobjekts geschätzt. Anschließend wird der Straßenrand aus den Ergebnissen der Schätzung des die Lage betreffenden Verhältnisses erfasst.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes wird ein Straßenrand jedoch wahrscheinlich fehlerhaft erfasst, wenn ein erfasstes Zielobjekt nicht an einem Straßenrand angeordnet ist. Folglich benötigt diese Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes einen zusätzlichen Prozess zur Bestimmung, dass sich das Zielobjekt an einem Straßenrand befindet. Tatsächlich ist es jedoch schwierig, zuverlässig zu erfassen, ob sich ein Zielobjekt an einem Straßenrand befindet oder nicht. Folglich weist die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes dahingehend ein Problem auf, dass die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes gering ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts des vorstehend beschriebenen Problems geschaffen worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes (von Straßenrändern) bereitzustellen, die in einem Fahrzeug vorgesehen sind, um die Ränder einer Straße zu erfassen, auf welcher das Fahrzeug fährt, wobei das Verfahren und die Vorrichtung in der Lage sind, die Genauigkeit bei einer Erfassung der Straßenränder zu verbessern.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erfassung eines rechten und/oder linken Randes einer Straße, auf und entlang der ein Fahrzeug fährt, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung am Fahrzeug befestigt ist. Die Vorrichtung weist auf: ein erstes Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information zu erfassen, die mehrere Erfassungspunkte anzeigt, die als mehrere Anwärter für die Ränder Straße vom Fahrzeug aus nach vorne gesehen gegeben sind; ein zweites Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information zu erfassen, die Verhaltensweisen des Fahrzeugs anzeigt; ein Berechnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, auf der Grundlage der vom ersten und vom zweiten Erfassungsmittel erfassten Information für jeden Erfassungspunkt mehrere Passierungspositionen zu berechnen, die jeweils eine Position von jedem der Erfassungspunkte zu einer Position des Fahrzeugs anzeigen, sofern das Fahrzeug zu einer Position auf der Straße fährt, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt; und ein Straßenrandgewinnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der mehreren berechneten Passierungspositionen zu gewinnen.
Bei dem obigen Aufbau ist „die Position auf der Straße, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt” als eine Position definiert, an der ein vorbestimmter Teil des Fahrzeugs eine Linie erreicht, die jede Erfassungsposition und den Mittelpunkt einer Straßenkrümmung verbindet. Der „vorbestimmte Teil des Fahrzeugs” ist beispielsweise ein Teil des Fahrzeugs, an welchem das erste Erfassungsmittel am Fahrzeug befestigt ist.
Gemäß der Vorrichtung wird jeder Straßenrand auf der Grundlage von mehreren Passierungspositionen erfasst. Folglich wird, verglichen mit einem Aufbau, bei dem ein Straßenrand auf der Grundlage einer einzigen Passierungsposition erfasst wird, die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrands erhöht. Bei der vorliegenden Ausführungsform bezieht sich der Term „Straßenrand” auf den linken oder den rechten Straßenrand und der Term „Straßenränder” auf den linken und den rechten Straßenrand.
Insbesondere kann das Straßenendeerfassungsmittel einfach einen Mittelwert von mehreren Passierungspositionen verwenden. In diesem Fall kann der Mittelwert aus den mehreren Passierungspositionen mit Ausnahme des Höchstwerts und des kleinsten Werts gebildet sein. Alternativ kann ein Medianwert von mehreren Passierungspositionen verwendet werden.
Vorzugsweise weist das Straßenrandgewinnungsmittel auf: ein Sortiermittel, das dazu ausgelegt ist, die berechneten Passierungspositionen in mehrere Gruppen von Passierungspositionen je vorbestimmtem Einheitsabstand in Abhängigkeit der Abstände zwischen dem Fahrzeug und den Erfassungspunkten zu sortieren, und ein Randbestimmungsmittel, das dazu ausgelegt ist, eine repräsentative Passierungsposition, die für eine unter den Gruppen von Passierungspositionen repräsentativ ist, als Positionen der Ränder der Straße zum Fahrzeug zu bestimmen, wobei die größte Anzahl von Passierungspositionen in die repräsentative eine Gruppe von Passierungspositionen sortiert wird.
Erfassungspunkte können diejenigen umfassen, die nicht von Straßenrändern stammen, sondern von anderen Objekten als den Straßenrändern, wie beispielsweise vorausfahrenden Fahrzeugen oder Gebäuden. In solch einem Fall weichen, gemäß dem Aufbau bzw. der Konfiguration der vorliegenden Erfindung, die relativen Abstände zwischen dem Fahrzeug und den einzelnen Erfassungspunkten anderer Objekte wahrscheinlich voneinander ab, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu den Positionen direkt neben diesen Erfassungspunkten der anderen Objekte bewegt hat. Folglich werden die Passierungspositionen, die auf diesen Erfassungspunkten der anderen Objekte basieren, wahrscheinlich in verschiedene Gruppen sortiert. Dementsprechend ist es unwahrscheinlich, dass die Erfassungspunkte, die keine Straßenränder anzeigen, in „eine Gruppe mit einer maximalen Anzahl von Passierungspositionen” sortiert werden, so dass sie wahrscheinlich aus den Erfassungspunkten, welche die Straßenränder anzeigen, entfernt werden.
Demgegenüber werden Erfassungspunkte, die Straßenränder anzeigen, entlang des Verlaufs der Straße erfasst. Folglich werden diese Erfassungspunkte dann, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu den Positionen direkt neben dieses Erfassungspunkten bewegt hat, dicht nebeneinander liegen. Dementsprechend werden die auf diesen Erfassungspunkten basierenden Passierungspositionen wahrscheinlich in die gleiche Gruppe sortiert, die derart definiert ist, dass sie den Ort eines Straßenrandes anzeigt.
Folglich wird gemäß der Vorrichtung, ungeachtet der Aufnahme der Erfassungspunkte, die von Straßenrändern verschiedene Objekte anzeigen, die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes verbessert.
Vorzugsweise ist das Randbestimmungsmittel dazu ausgelegt, die repräsentative Passierungsposition auf sowohl der rechten als auch der linken Seite zum Fahrzeug als die Positionen der Ränder der Straße zu bestimmen.
Gemäß der Vorrichtung können die Straßenränder auf beiden Seiten, d. h. der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs, erfasst werden. Folglich wird die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes weiter verbessert.
Ferner vorzugsweise ist das erste Erfassungsmittel dazu ausgelegt, die Information zu erfassen, welche die mehreren Erfassungspunkte anzeigt, die erfasst werden, indem intermittierend eine elektromagnetische Welle in einen Bereich vor dem Fahrzeug abgestrahlt wird, um einen bestimmten räumlichen Bereich vor dem Fahrzeug und vom Fahrzeug aus gesehen abzutasten, und eine reflektierte elektromagnetische Welle dieser empfangen wird, wobei das Berechnungsmittel aufweist: ein Fahrbetragsberechnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn die elektromagnetische Welle ausgesendet wird, einen Fahrbetrag des Fahrzeugs während eines bestimmten Zeitintervalls, das wenigstens eine Zeit umfasst, die vom Aussenden der elektromagnetischen Welle bis zum Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Welle erforderlich ist, auf der Grundlage der erfassten Information, welche das Verhalten des Fahrzeugs anzeigt, zu berechnen; und ein Positionskorrekturmittel, das dazu ausgelegt ist, die Positionen der Erfassungspunkte in Abhängigkeit der vom Fahrbetragberechnungsmittel berechneten Fahrbeträge des Fahrzeugs zu korrigieren, wobei das Straßenrandgewinnungsmittel dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der korrigierten Positionen der jeweiligen Erfassungspunkte zu gewinnen.
Die Vorrichtung kann beispielsweise mit einen Laser-Radar verwendet werden, der dazu ausgelegt ist, Erfassungspunkte zu erhalten, indem er einen vorbestimmten Bereich in der Vorausrichtung des Fahrzeugs abtastet, während er intermittierend elektromagnetische Wellen in den Bereich abstrahlt, und die reflektierten Wellen empfängt. Wenn die Vorrichtung mit solch einem Laser-Radar verwendet wird, ist sie in der Lage, die Verzögerungszeit zu korrigieren, die bei der Erfassung verursacht wird, so dass die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes aufrechterhalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
In den beigefügten Figuren zeigt/zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus eines Erkennungssystems, auf das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
2A ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Straßenrandortserkennungsprozesses gemäß der Ausführungsform;
2B ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Bereichsdatenerzeugungsprozesses gemäß der Ausführungsform;
3A und 3B schematische Abbildungen zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Korrektur eines Erfassungspunkts gemäß der Ausführungsform;
4A ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Histogrammerzeugungsprozesses gemäß der Ausführungsform;
4B ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Straßenrandortserkennungsprozesses gemäß der Ausführungsform;
5A und 5B schematische Abbildungen zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Schätzung von Positionen von Erfassungspunkten und zur Erzeugung eines Histogramms gemäß der Ausführungsform;
6 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Berechnung bei einem Schätzen der Position eines Erfassungspunkts gemäß der Ausführungsform; und
7 eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung einer Übersicht und von Effekten der vorliegenden Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Erkennungssystems 1, auf das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Das Erkennungssystem 1 ist in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, installiert und weist eine Funktion zur Erfassung von Straßenrändern, d. h. eines linken und eines rechten Straßenrandes, der Straße, auf welcher das mit dem Erkennungssystem 1 ausgerüstete Fahrzeug (nachstehend als das „betreffende Fahrzeug” oder einfach als „das Fahrzeug” bezeichnet) fährt, auf. Insbesondere weist das Erkennungssystem 1, wie in 1 gezeigt, eine Straßenranderkennungseinheit 10 (die eine Vorrichtung zur Erfassung eines Straßenrandes (von Straßenrändern) bildet), ein Radar 21, Sensoren 22 und eine Steuereinheit 30 auf. In der Straßenranderkennungseinheit 10 wird im Voraus ein Algorithmus installiert, der ein Verfahren zur Erfassung eines Straßenrandes (von Straßenrändern) realisiert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Radar 21 an einem vorderen Teil des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Frontscheibe oder einem Kühlergrill des Fahrzeugs, befestigt. Das Radar 21 kann natürlich auch an einem Teil des Fahrzeugs befestigt sein, der sich von einem vorderen Teil des Fahrzeugs unterscheidet. Das Radar 21 ist als Laser-Radar aufgebaut. Das Radar 21 tastet einen vorbestimmten Bereich in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ab (Vorausrichtung bei der vorliegenden Ausführungsform), strahlt intermittierend Laserstrahlen, d. h. elektromagnetische Wellen, in den Bereich ab, und empfängt die reflektierten Wellen (reflektiertes Licht), um Zielobjekte zu erfassen, als Erfassungspunkte, die sich in der Vorausrichtung des Fahrzeugs befinden.
Insbesondere strahlt das Radar 21 Laserstrahlen von einer linken oberen Ecke zu einer rechten unteren Ecke, d. h. in horizontaler Richtung nach rechts, des vorbestimmten Bereichs ab, der als Bereich zum Bestrahlen mit Laserstrahlen festgelegt worden ist. Beim Abstrahlen von Laserstrahlen in den vorbestimmten Bereich ändert das Radar 21 den Bereich der horizontal nach rechts gerichteten Abstrahlung bzw. Aufbringung der Laserstrahlen, während es Laserstrahlen intermittierend zu gleichen Intervallen (gleichen Winkeln) in den Bereich abstrahlt. Wenn die Laserstrahlen die rechte obere Ecke erreichen, ändert das Radar 21 den Bereich der horizontal nach rechts gerichteten Aufbringung der Laserstrahlen um einen vorbestimmten Winkel zu einem tieferen Bereich, der sich unterhalb der linken oberen Ecke befindet, und nimmt die Aufbringung der Laserstrahlen wieder auf (siehe 3A).
Durch eine Wiederholung dieses Vorgangs strahlt das Radar 21 die Laserstrahlen der Reihe nach in den gesamten vorbestimmten Bereich ab. Das Radar 21 erfasst die Positionen von Zielobjekten (Erfassungspunkten) jedes Mal, wenn die Laserstrahlen abgestrahlt werden, auf der Grundlage der Zeitpunkte einer Erfassung der reflektierten Wellen und der Richtungen der Abstrahlung bzw. Aufbringung der Laserstrahlen. Wenn der gesamte Bereich abgetastet worden ist, sendet das Radar 21 Positionsdaten der Erfassungspunkte an die Straßenranderkennungseinheit 10.
Das Radar 21 ist nicht nur in der Lage, dreidimensionale Objekte, wie beispielsweise Leitplanken, Reflektoren, Wandoberflächen und Bäume, zu erfassen, sondern ebenso planare Objekte, wie beispielsweise weiße Linien und farbliche Markierungen auf der Straße. Bei einer Erfassung planarer Objekte durch das Radar 21 kann ein Schwellenwert auf eine Reflexionsintensität einer reflektierten Welle eingestellt werden und können Objekte, deren Reflexionsintensität über dem Schwellenwert liegt, gewählt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird gewährleistet, dass Positionsdaten eines Erfassungspunkts nicht erzeugt werden, wenn Laserstrahlen in einer Richtung abgestrahlt werden, die einen Empfang der reflektierten Wellen unmöglich macht, wie beispielsweise in Richtung des Himmels. Dies dient zur Verringerung der Rechenlast, die in einem Bereichsdatenerzeugungsprozess verursacht wird, der nachstehend noch beschrieben wird. Bei diesem Aufbau werden Daten zur Straßenranderkennungseinheit 10 übertragen, wenn der vorbestimmte Bereich abgetastet worden ist, wobei die Daten Information über die Positionen von Erfassungspunkten enthalten, die gleich der Anzahl von Erfassungspunkten sind (Konstante N, die nachstehend noch beschrieben wird), die mit den reflektierten Wellen empfangen werden.
Das Radar 21 ist derart aufgebaut, dass der obige Prozess zur Erfassung von Erfassungspunkten periodisch ausgeführt wird (wie beispielsweise alle 100 ms).
Die Sensoren 22 sind jeweils als Sensor bekannter Bauart aufgebaut, welcher die Ergebnisse einer Erfassung der Verhaltensweisen des betreffenden Fahrzeugs ausgibt. Bestimmte Beispiele für die Sensoren 22 können einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, welcher die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst, einen Gierratensensor, der eine Winkelgeschwindigkeit bei einer Richtungsänderung des Fahrzeugs erfasst, und einen Beschleunigungssensor, der eine auf das Fahrzeug aufgebrachte Beschleunigung erfasst, umfassen. Die Sensoren 22 senden die Ergebnisse einer Erfassung der Verhaltensweisen des Fahrzeugs an die Straßenranderkennungseinheit 10.
Die Straßenranderkennungseinheit 10 ist als Mikrocomputer bekannter Bauart mit einer CPU 10A, einem ROM und einem RAM (ROM und RAM sind nicht gezeigt) aufgebaut, um verschiedene Prozesse auf der Grundlage des im ROM gespeicherten Programms oder des ins RAM geladenen Programms auszuführen. Einer der von der Straßenranderkennungseinheit 10 ausgeführten Prozesse ist ein Straßenrandortserkennungsprozess, der nachstehend noch beschrieben wird. Bei einer Ausführung der verschiedenen Prozesse verwendet die Straßenranderkennungseinheit 10 die vom Radar 21 und von den Sensoren 22 erfassten Erfassungsergebnisse.
Die Straßenranderkennungseinheit 10 erkennt Straßenränder und verwendet die Information über die erkannten Straßenränder, um die Straßenbreite, die Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenränder, den Ort (Bereich) der Straße in einer Entfernung und dergleichen zu erkennen. Anschließend gibt die Straßenranderkennungseinheit 10 die Information an die Steuereinheit 30.
Die Steuereinheit 30 ist als Mikrocomputer bekannter Bauart mit einer CPU, einem ROM und einem RAM (nicht gezeigt) aufgebaut, um verschiedene Steuerungen auf einen Empfang der Information von der Straßenranderkennungseinheit 10 folgend auszuführen. Die verschiedenen Steuerungen umfassen beispielsweise ein automatisches Fahren, bei welchem das Gaspedal, die Bremse und das Lenkrad des Fahrzeugs automatisch gesteuert werden, und eine Fahrunterstützung, bei der eine Warnung oder eine Führung an den Fahrer ausgegeben wird, um vorbestimmte Operationen auszuführen.
Nachstehend werden Prozesse zur Erfassung von Straßenrändern unter Bezugnahme auf die 2A und 2B und hierauf folgenden Figuren beschrieben. 2A zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Straßenrandortserkennungsprozesses, der von der Straßenranderkennungseinheit 10 ausgeführt wird. 2B zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Bereichsdatenerzeugungs Prozesses, der im Straßenrandortserkennungsprozess ausgeführt wird.
Der Straßenrandortserkennungsprozess wird beispielsweise gestartet, wenn das betreffende Fahrzeug gestartet wird, und anschließend periodisch (wie beispielsweise alle 100 ms) wiederholt. Insbesondere werden, die in 2A gezeigt, der Reihe nach die folgenden Prozesse ausgeführt:
Bereichsdatenerzeugungsprozess, bei welchem die Erfassungsergebnisse des Radars 21 erfasst werden, um Bereichsdaten zu erzeugen, die neue Erfassungspunkte aufweisen, wobei eine durch ein Abtasten verursachte Verzögerung korrigiert wird (Schritt S110). Histogrammerzeugungsprozess, bei dem ein Histogramm in Übereinstimmung mit Positionen von Erfassungspunkten zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, an dem angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu „der Position direkt neben jedem der Erfassungspunkte” bewegt hat (Schritt S120). Bei der vorliegenden Ausführungsform ist „die Position direkt neben jedem der Erfassungspunkte” als eine Position definiert, an welcher die befestigte Position des Radars 21 im Fahrzeug eine Linie erreicht, die jede Erfassungsposition und den Mittelpunkt einer Straßenkrümmung verbindet. Natürlich kann „die Position direkt neben jedem der Erfassungspunkte” unter Verwendung der Längsmitte eines Fahrzeugs definiert werden, anstatt die befestigte Position zu verwenden, an welcher das Radar 21 am Fahrzeug befestigt ist. Ferner der Straßenrandortserkennungsprozess, bei dem Straßenrandorte auf der Grundlage des Histogramms erfasst werden (Schritt S130: Straßenrandgewinnungsmittel).
Bei dem Bereichsdatenerzeugungsprozess werden, wie in 2B gezeigt, Bereichsdaten im RAM initialisiert (Schritt S210) und verschiedene Daten erfasst (Schritt S220: Erfassungspunkterfassungsmittel, Verhaltenserfassungsmittel). Die im Prozess von Schritt S220 erfassten Daten umfassen Daten über die Erfassungsergebnisse von Erfassungspunkten vom Radar 21 und Daten über die Erfassungsergebnisse der Fahrzeugverhaltensweisen von den Sensoren 22.
Anschließend wird ein Prozess zur Korrektur einer durch das Abtasten des Radars 21 verursachten Verzögerung ausgeführt (Schritte S230 bis S270). Insbesondere wird eine Variable i zurückgesetzt (auf null gesetzt) (Schritt S230), gefolgt von einem Vergleich der Variablen i mit der Konstanten N (Schritt S240). Die Konstante N zeigt die Anzahl von Gesamterfassungspunkten, die durch ein Abtasten des Radars 21 erfasst worden ist.
Wenn die Variable i größer oder gleich der Konstanten N ist (NEIN in S240), bedeutet dies, dass eine Korrektur der Positionen von allen der Erfassungspunkte abgeschlossen ist, so dass der laufende Prozess beendet wird. Wenn die Variable i kleiner als die Konstante N ist (JA in Schritt S240), wird ein i^-ter Erfassungspunkt gewählt, um den Prozess zur Korrektur der Position des i^-ten Erfassungspunkts auszuführen (Schritt S250: Positionskorrekturmittel).
Insbesondere wird bei diesem Prozess eine Fahrstrecke des Fahrzeugs von jedem Zeitpunkt einer Aufbringung der Laserstrahlen bis zu einem Zeitpunkt einer Beendigung des Abtastens auf der Grundlage der Verhaltensweisen des Fahrzeugs berechnet. Anschließend wird die Position jedes erfassten Erfassungspunkts mit einem Betrag gleich der berechneten Fahrstrecke des Fahrzeugs korrigiert. Dieser Prozess wird insbesondere unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben. Die 3A und 3B zeigen schematische Abbildungen zur Veranschaulichung eines Prozesses zur Korrektur der Position eines Erfassungspunkts.
Der gesamte Bereich, in den Laserstrahlen mittels des Radars 21 abgestrahlt werden, wird, wie in 3A gezeigt, in Matrixblöcke unterteilt. In jeder horizontalen Reihe von Blöcken wird durch die Aufbringung von Laserstrahlen ein Abtasten ausgeführt. Jeder der Blöcke ist nummeriert. In der horizontalen Richtung sind die Blöcke der Reihe nach von links nach rechts nummeriert, wobei diese Nummern als „Azimut-Nummern” bezeichnet werden. In der vertikalen Richtung sind die Blöcke der Reihe nach von oben nach unter nummeriert, wobei diese Nummern als „Schicht-Nummern” bezeichnet werden.
Bei diesem Aufbau ist jeder der Blöcke, der durch das Radar 21 mit Laserstrahlen bestrahlt wird, durch eine Azimut-Nummer und eine Schicht-Nummer definiert. Es sollte beachtet werden, dass das Radar 21 Laserstrahlen in einem vorbestimmten Zeitintervall auf die Blöcke abstrahlt.
Unter dieser Voraussetzung wird eine Zeitdifferenz (Zeitverzögerung) zwischen einem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf einen Block mit einer bestimmten Azimut-Nummer und einer bestimmten Schicht-Nummer aufgebracht werden, bis zu dem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf eine Position aufgebracht werden, an der ein Abtasten beendet wird (Abtastendposition), durch die folgende Gleichung (1) beschrieben. ΔT = P_AZ × (Gesamtzahl von Azimut-Blöcken – Azimut-Nummer) + T_EL × (Gesamtzahl von Schicht-Blöcken – Schicht-Nummer) (1) wobei ΔT eine Zeitverzögerung beschreibt, die vor dem Zeitpunkt verursacht wird, an dem Laserstrahlen auf eine Abtastendposition aufgebracht werden, T_AZ eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf einen Block mit einer bestimmten Azimut-Nummer aufgebracht werden, und einem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf den benachbarten Block mit einer bestimmten Azimut-Nummer (jedoch der gleichen Schicht-Nummer) aufgebracht werden, beschreibt, _TEL eine Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf einen Block mit einer bestimmten Schicht-Nummer aufgebracht werden, und einem Zeitpunkt, an dem Laserstrahlen auf den benachbarten Block mit einer bestimmten Schicht-Nummer (jedoch der gleichen Azimut-Nummer) aufgebracht werden, beschreibt.
Es soll, wie in 3B gezeigt, angenommen werden, dass (x, y) eine Koordinate (orthogonale Koordinate) ist, welche die Position eines Erfassungspunkts vor einer Korrektur anzeigt, (x', y') eine Koordinate (orthogonale Koordinate) ist, welche die Position eines Erfassungspunkts nach einer Korrektur beschreibt, (r, θ) eine Koordinate (Polarkoordinate) ist, welche die Position eines Erfassungspunkts vor einer Korrektur wie vom Fahrzeug aus gesehen ist, und (r', θ') eine Koordinate (Polarkoordinate) ist, welche die Position eines Erfassungspunkts nach einer Korrektur wie vom Fahrzeug aus gesehen ist. Dann wird, wie in 3B gezeigt, die Koordinate (x', y'), welche die Position eines Erfassungspunkts nach einer Korrektur anzeigt, über die folgende Gleichung (2) berechnet.

wobei Δx_s = x' – x, Δy_s = y' – y und Δθ_s = θ' – θ ist. Es sollte beachtet werden, dass Δx_s, Δy_s und Δθ_s aus den Verhaltensweisen des betreffenden Fahrzeugs (Geschwindigkeit und Gierrate des Fahrzeugs) berechnet werden.
Da das Radar 21 der vorliegenden Ausführungsform eine vergleichsweise hohe Auflösung aufweist, ist es effektiv, den Prozess zur Korrektur der Position eines Erfassungspunkts auszuführen, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Genauer gesagt, wenn ein Erfassungssystem mit einer geringen Auflösung anstelle des Radars 21 verwendet wird, kann die Position eines Erfassungspunkts nicht länger genau erfasst werden. In diesem Fall ist es schwierig, die Effekte zu genießen, die aus dem vorstehend beschriebenen Korrekturprozess erzielt werden würden.
Auf eine Beendigung des Prozesses zur Korrektur einer Verzögerung folgend werden die Bereichsdaten (Daten über einen Erfassungspunkt nach einer Korrektur) bezüglich des i^-ten Erfassungspunkts in einem Bereich des RAM zur Speicherung von Bereichsdaten gespeichert (Schritt S260). Anschließend wird die Variable i inkrementiert (Schritt S270) und kehrt die Steuerung zu Schritt S240 zurück.
Nachstehend wird ein Histogrammerzeugungsprozess unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben. Bei dem Histogrammerzeugungsprozess wird zunächst ein zu verarbeitender Bereich eingestellt (Schritt S310). Der „zu verarbeitende Bereich” bezieht sich hierbei auf einen Bereich, der sich bezüglich der Vorausrichtung des Fahrzeugs in einer Richtung nach links und nach rechts erstreckt, jedoch innerhalb eines vorbestimmten Winkels liegt (innerhalb von ungefähr 45 Grad). Insbesondere wird der zu verarbeitende Bereich durch einen Bereich L angezeigt, der sich von einer Grenze zwischen dem zu verarbeitenden Bereich und dem Bereich außerhalb des zu verarbeitenden Bereichs nach vorne erstreckt (wie beispielsweise 50 m). Der zu verarbeitende Bereich wird unter Berücksichtigung des Erfassungsvermögens des Radars 21 auf einen vergleichsweise nahen Bereich eingestellt. Dies liegt daran, dass sich dann, wenn ein weit reichender Bereich enthalten ist, der Verlauf der Straße sehr wahrscheinlich von einer gekrümmten Linie zu einer geraden Linie oder umgekehrt ändern wird, so dass es schwierig wird, Straßenränder zu erfassen.
Bei dem laufenden Prozess werden von den im RAM gespeicherten Bereichsdaten nur diejenigen Daten extrahiert, die in dem zu verarbeitende Bereich enthalten sind.
Anschließend wird der Bereich im RAM zur Speicherung des Histogramms initialisiert (Schritt S320) und die Variable i zurückgesetzt (Schritt S330). Anschließend werden die Variable i und eine Konstante M verglichen (Schritt S340). Die Konstante M bezieht sich hierbei auf die Gesamtanzahl von Bereichsdaten, die in dem zu verarbeitenden Bereich enthalten ist.
Wenn die Variable i größer oder gleich der Konstanten M ist (NEIN in Schritt S340), bedeutet dies, dass ein Sortieren von allen der Erfassungspunkte im Histogramm abgeschlossen ist, so dass der laufende Prozess beendet wird. Wenn die Variable i kleiner als die Konstante M ist (JA in Schritt S340), wird der i^-te Erfassungspunkt gewählt, gefolgt von einem Prozess zum Schätzen der Position des i^-ten Erfassungspunkts (Schritt S350: Berechnungsmittel).
Dieser Schätzprozess wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 5A, 5B und 6 beschrieben. Die 5A und 5B zeigen schematische Abbildungen zur Veranschaulichung des Prozesses zum Schätzen der Position jedes Erfassungspunkts und zur Erzeugung eines Histogramms. 6 zeigt eine beispielhafte Abbildung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Berechnung bei einem Schätzen der Position eines Erfassungspunkts.
Bei einem Schätzen der Position jedes Erfassungspunkts wird, wie in 5A gezeigt, eine Passierungsposition des Fahrzeugs auf der Grundlage der Verhaltensweisen des Fahrzeugs berechnet. Die „Passierungsposition” bezieht sich hierbei auf einen Abstand zwischen der Position eines Erfassungspunkts und der Position des Fahrzeugs, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu einer Position direkt neben dem in Frage kommenden Erfassungspunkt bewegt hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die „Position direkt neben dem in Frage kommenden Erfassungspunkt”, wie vorstehend definiert, als eine Position definiert, an welcher die Befestigungsposition des Radars 21 im Fahrzeug eine Linie erreicht, die jede Erfassungsposition und den Mittelpunkt einer Straßenkrümmung verbindet. Die obige Berechnung wird beispielsweise zusammen mit dem Verfahren ausgeführt, so wie es insbesondere nachstehend dargelegt wird.
Zunächst wird, wie in 6 gezeigt, ein Krümmungsradius R der Straße, deren Ränder zu erfassen sind, über die folgende Gleichung (3) berechnet. R = V / ω (3) wobei V eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und ω eine Gierrate beschreibt.
Anschließend wird eine Mittelpunktsposition der Kurve der Straße unter Verwendung des Krümmungsradius R berechnet, um so einen Krümmungsradius an jedem Erfassungspunkt zu berechnen. In diesem Fall wird dann, wenn die Koordinate (orthogonale Koordinate) des in Frage kommenden Erfassungspunkts durch (x1, y1) beschrieben wird und die Koordinate der Mittelpunktsposition der Kurve durch (x_c, y_c) = (R, 0) beschrieben wird, der Krümmungsradius des in Frage kommenden Erfassungspunkts über die folgende Gleichung (4) berechnet.
Anschließend wird eine Position x des Erfassungspunkts wie vom Fahrzeug aus gesehen, wenn der Erfassungspunkt passiert wird, über die folgende Gleichung (5) berechnet. x₁ = x_c – R₁ (5)
Die Position eines Erfassungspunkts (Passierungsposition) wird dann, wenn sie sich auf der rechten Seite bezüglich der Position des Fahrzeugs befindet, so berechnet, dass sie einen positiven Wert aufweist, und dann, wenn sie sich auf der linken Seite befindet, so berechnet, dass sie einen negativen Wert aufweist.
Anschließend wird das Histogramm aktualisiert (Schritt S360: Straßenrandgewinnungsmittel, Sortiermittel). Das Histogramm bezieht sich hierbei auf ein Histogramm, in dem einzelne Erfassungspunkte in mehrere Gruppen vorbestimmter Einheitsabstände (wie beispielsweise 1/10 m bis ¼ m) sortiert werden, in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und jedem Erfassungspunkt, wenn das Fahrzeug direkt neben dem Erfassungspunkt durchfährt. Ferner wird im Histogramm ein repräsentativer Wert in jeder Gruppe festgelegt, welcher den Abstand zwischen der Gruppe und dem Fahrzeug anzeigt. Ein Medianwert der Abstände in der Gruppe nach einem Sortieren wird als der repräsentative Wert verwendet. Bezüglich einer Gruppe mit Erfassungspunkten, die von 0 cm bis 10 cm reichen, wird beispielsweise ein zentraler Wert von 5 cm zwischen 0 cm und 10 cm als Medianwert verwendet. Folglich wird ein Wert, der in einen Bereich der Abstände in einer Gruppe nach einem Sortieren fällt, als repräsentativer Wert der Gruppe festgelegt.
Bei dem Prozess zur Aktualisierung des Histogramms wird bestimmt, zu welcher der Gruppen die Passierungsposition (Abstand, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu einer Position direkt neben dem Erfassungspunkt bewegt hat) jedes Erfassungspunkts gehört. Anschließend wird ein Zählwert der Gruppe, zu welcher der in Frage kommende Erfassungspunkt gehört, inkrementiert.
Anschließend wird die Variable i inkrementiert (Schritt S370) und kehrt die Steuerung zu Schritt S340 zurück. Bei solch einem Histogrammerzeugungsprozess wird ein Prozess zum Inkrementieren eines Zählwerts (Prozess in Schritt S360), wie vorstehend beschrieben, für die Gruppe ausgeführt, zu welcher die jeweiligen Bereichsdaten (der jeweilige Erfassungspunkt) gehören. In Folge des Inkrementierungsprozesses wird das Histogramm erzeugt, so wie es in der 5B gezeigt ist. Das in der 5B gezeigte Histogramm zeigt eine Häufigkeitsverteilung, wobei die horizontale Achse den repräsentativen Wert und die vertikale Achse den Zählwert der einzelnen Gruppen anzeigt.
Nachstehend wird ein Straßenrandortserkennungsprozess unter Bezugnahme auf das in der 4B gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Bei dem Straßenrandortserkennungsprozess wird ein repräsentativer Wert einer bestimmten Gruppe extrahiert, von sowohl der linken als auch der rechten Seite des Fahrzeugs (Schritt S410: Randbestimmungsmittel). Diese bestimmte Gruppe entspricht einer Gruppe mit einer maximalen Anzahl von Passierungspositionen als Ergebnis eines Sortierens. Anschließend werden die repräsentativen Werte der linken und der rechten Seite als jeweilige Straßenränder in Bezug auf das Fahrzeug festgelegt (Schritt S420: Randbestimmungsmittel). Wenn der laufende Prozess abgeschlossen ist, wird der Straßenrandortserkennungsprozess beendet.
Bei dem Erkennungssystem 1, so wie es insbesondere vorstehend beschrieben wurde, erfasst die Straßenranderkennungseinheit 10 im Straßenrandortserkennungsprozess die Erfassungsergebnisse von mehreren Erfassungspunkten, die Anwärter von Straßenrändern in der Vorausrichtung des Fahrzeugs sind, während sie ebenso die Verhaltensweisen des Fahrzeugs erfasst. Die Straßenranderkennungseinheit 10 erfasst beispielsweise Erfassungspunkte entsprechend den Orten der Straßenränder, so wie es in der 7 gezeigt ist, sowie Erfassungspunkte entsprechend den Orten anderer Objekte als der Straßenränder, wie beispielsweise von Gebäuden oder anderen Fahrzeugen, die nicht in der 7 gezeigt sind.
Anschließend berechnet die Straßenranderkennungseinheit 10 eine Passierungsposition für jeden Erfassungspunkt auf der Grundlage der Verhaltensweisen des Fahrzeugs, wobei die Passierungsposition einen Abstand zwischen der Position eines Erfassungspunkts und der Position des Fahrzeugs, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug zu dem Punkt direkt neben dem Erfassungspunkt bewegt hat, anzeigt. Anschließend werden Straßenränder auf der Grundlage der mehreren berechneten Passierungspositionen erfasst.
In diesem Fall wird ein Histogramm erzeugt, in dem einzelne berechnete Passierungspositionen in mehrere Gruppen vorbestimmter Einheitsabstände sortiert werden, und zwar in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und jedem Erfassungspunkt. In dem Histogramm wird ein repräsentativer Wert einer Gruppe mit einer maximalen Anzahl von Passierungspositionen als Ergebnis des Sortierens als ein Straßenrand in Bezug auf das Fahrzeug bezüglich sowohl der linken als auch der rechten Seite des Fahrzeugs festgelegt.
Gemäß der Straßenranderkennungseinheit 10 wird ein Straßenrand auf der Grundlage von mehreren Passierungspositionen erfasst. Folglich wird die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes verglichen mit einem Aufbau, bei dem ein Straßenrand auf der Grundlage einer einzigen Passierungsposition erfasst wird, verbessert.
Ferner wird gemäß der Straßenranderkennungseinheit 10 die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes ungeachtet der Aufnahme der Erfassungspunkte, die Positionen von Objekten anzeigen, die sich von Straßenrändern unterscheiden, verbessert. Auch diese Art einer Erfassung von Straßenrändern ermöglicht eine Erkennung der Straßenbreite, der Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenränder und des Ortes (Bereichs) der Straße in einer Entfernung. Folglich wird, unter Verwendung dieser Informationsteile, das Fahrzeug automatisch gesteuert oder eine Fahrunterstützung für den Fahrer bereitgestellt.
Ferner legt die Straßenranderkennungseinheit 10 einen repräsentativer Wert einer bestimmten Gruppe als Straßenrandort in Bezug auf das Fahrzeug bezüglich sowohl der linken als auch der rechten Seite des Fahrzeugs fest. Die bestimmte Gruppe ist eine Gruppe mit einer maximalen Anzahl von Passierungspositionen als Ergebnis der Sortierung.
Gemäß der Straßenranderkennungseinheit 10 wird die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes weiter verbessert, da ein Straßenrand von sowohl der linken als auch der rechten Seite erfasst wird.
Das Radar 21 ist dazu ausgelegt, einen vorbestimmten Bereich in der Vorausrichtung des Fahrzeugs abzutasten, während es intermittierend elektromagnetische Wellen in den vorbestimmten Bereich abstrahlt. Anschließend wird gewährleistet, dass das Radar 21 die reflektierten Wellen erfasst, um die Erfassungsergebnisse von Erfassungspunkten zu erfassen. Währenddessen berechnet die Straßenranderkennungseinheit 10 eine Fahrstrecke des Fahrzeugs auf der Grundlage der Verhaltensweisen des Fahrzeugs von jedem Zeitpunkt, an dem elektromagnetische Wellen auf den vorbestimmten Bereich aufgebracht werden, bis zu einem Zeitpunkt, an dem ein Abtasten beendet wird. Anschließend korrigiert die Straßenranderkennungseinheit 10 jede der Positionen der erfassten Erfassungspunkte mit einem Betrag entsprechend der Fahrstrecke des Fahrzeugs. Anschließend verwendet die Straßenranderkennungseinheit 10 die Positionen der korrigierten Erfassungspunkte, um die Straßenränder zu definieren.
Die Straßenranderkennungseinheit 10 kann beispielsweise mit einem Laser-Radar verwendet werden, das dazu ausgelegt ist, Erfassungspunkte zu erhalten, indem es einen vorbestimmten Bereich in der Vorausrichtung des Fahrzeugs abtastet, während es intermittierend elektromagnetische Wellen in den Bereich abstrahlt, und die reflektierten Wellen empfängt. Wenn die Straßenranderkennungseinheit 10 mit solch einem Laser-Radar verwendet wird, ist sie in der Lage, die bei der Erfassung verursachte Verzögerungszeit zu korrigieren, so dass die Genauigkeit bei einer Erfassung eines Straßenrandes aufrechterhalten wird.
(Modifikationen)
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
Bei der obigen Ausführungsform wird bei einer Erfassung jedes Randes auf der Grundlage von mehreren Passierungspositionen beispielsweise ein Histogramm verwendet. Alternativ kann einfach ein Mittelwert von mehreren Passierungspositionen verwendet werden. In diesem Fall kann der Mittelwert aus mehreren Passierungspositionen nach einer Entfernung des Höchstwerts und des kleinsten Werts der Passierungspositionen gebildet werden. Alternativ kann ein Medianwert aus mehreren Passierungspositionen verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4100269 B [0002]

Claims

Vorrichtung zur Erfassung eines rechten und/oder linken Randes einer Straße, auf und entlang der ein Fahrzeug fährt, wobei die Vorrichtung an dem Fahrzeug montiert ist und aufweist: – ein erstes Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information zu erfassen, die mehrere Erfassungspunkte anzeigt, die als mehrere Anwärter für die Ränder der Straße vom Fahrzeug aus nach vorne gesehen gegeben sind; – ein zweites Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information zu erfassen, die Verhaltensweisen des Fahrzeugs anzeigt; – ein Berechnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, auf der Grundlage der vom ersten und vom zweiten Erfassungsmittel erfassten Information für jeden Erfassungspunkt mehrere Passierungspositionen zu berechnen, die jeweils eine Position von jedem der Erfassungspunkte zu einer Position des Fahrzeugs anzeigen, sofern das Fahrzeug zu einer Position auf der Straße fährt, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt; und – ein Straßenrandgewinnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der mehreren berechneten Passierungspositionen zu gewinnen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Straßenrandgewinnungsmittel aufweist: – ein Sortiermittel, das dazu ausgelegt ist, die berechneten Passierungspositionen in mehrere Gruppen von Passierungspositionen je vorbestimmtem Einheitsabstand in Abhängigkeit der Abstände zwischen dem Fahrzeug und den Erfassungspunkten zu sortieren; und – ein Randbestimmungsmittel, das dazu ausgelegt ist, eine repräsentative Passierungsposition, die für eine unter den Gruppen von Passierungspositionen repräsentativ ist, als Positionen der Ränder der Straße zum Fahrzeug zu bestimmen, wobei die größte Anzahl von Passierungspositionen in die repräsentative eine Gruppe von Passierungspositionen sortiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Randbestimmungsmittel dazu ausgelegt ist, die repräsentative Passierungsposition auf sowohl der rechten als auch der linken Seite zum Fahrzeug als die Positionen der Ränder der Straße zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Erfassungsmittel dazu ausgelegt ist, die Information zu erfassen, welche die mehreren Erfassungspunkte anzeigt, die erfasst werden, indem intermittierend eine elektromagnetische Welle in einen Bereich vor dem Fahrzeug abgestrahlt wird, um einen bestimmten räumlichen Bereich vor dem Fahrzeug und vom Fahrzeug aus gesehen abzutasten, und eine reflektierte elektromagnetische Welle dieser empfangen wird, wobei das Berechnungsmittel aufweist: ein Fahrbetragsberechnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, jedes Mal, wenn die elektromagnetische Welle ausgesendet wird, einen Fahrbetrag des Fahrzeugs während eines bestimmten Zeitintervalls, das wenigstens eine Zeit umfasst, die vom Aussenden der elektromagnetischen Welle bis zum Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Welle erforderlich ist, auf der Grundlage der erfassten Information, welche das Verhalten des Fahrzeugs anzeigt, zu berechnen, und – ein Positionskorrekturmittel, das dazu ausgelegt ist, die Positionen der Erfassungspunkte in Abhängigkeit der vom Fahrbetragberechnungsmittel berechneten Fahrbeträge des Fahrzeugs zu korrigieren; und – das Straßenrandgewinnungsmittel dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der korrigierten Positionen der jeweiligen Erfassungspunkte zu gewinnen.
Verfahren zur Erfassung eines rechten und/oder linken Randes einer Straße, auf und entlang der ein Fahrzeug fährt, wobei die Vorrichtung am Fahrzeug montiert ist und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – einen Abstrahlungsschritt zum intermittierenden Abstrahlen einer elektromagnetischen Welle in einen Bereich vor dem Fahrzeug, um einen bestimmten räumlichen Bereich vor dem Fahrzeug und vom Fahrzeug aus gesehen abzutasten, und Empfangen einer reflektierten elektromagnetischen Welle von dieser; – einen ersten Erfassungsschritt zur Erfassung von Information, die mehrere Erfassungspunkte anzeigt, die als mehrere Anwärter für die Ränder der Straße vom Fahrzeug aus nach vorne gesehen gegeben sind, aus der reflektierten elektromagnetischen Welle; – ein zweites Erfassungsmittel zur Erfassung von Information, die Verhaltensweisen des Fahrzeugs anzeigt; – ein Berechnungsmittel zur Berechnung, auf der Grundlage der durch das erste und das zweite Erfassungsmittel erfassten Information, für jeden Erfassungspunkt, mehrerer Passierungspositionen, die jeweils eine Position von jedem der Erfassungspunkte zu einer Position des Fahrzeugs anzeigen, sofern das Fahrzeug zu einer Position auf der Straße fährt, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt; und – ein Straßenrandgewinnungsmittel zur Gewinnung der Ränder der Straße auf der Grundlage der mehreren berechneten Passierungspositionen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenrandgewinnungsschritt die folgenden Schritte umfasst: – einen Sortierungsschritt zum Sortieren der berechneten Passierungspositionen in mehrere Gruppen von Passierungspositionen je vorbestimmtem Einheitsabstand in Abhängigkeit der Abstände zwischen dem Fahrzeug und den Erfassungspunkten; und – einen Randbestimmungsschritt zur Bestimmung, als Positionen der Ränder der Straße zum Fahrzeug, einer repräsentativen Passierungsposition, die für eine unter den Gruppen von Passierungspositionen repräsentativ ist, wobei die größte Anzahl von Passierungspositionen in die repräsentative eine Gruppe von Passierungspositionen sortiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Randbestimmungsmittel dazu ausgelegt ist, als die Positionen der Ränder der Straße, die repräsentative Passierungsposition auf sowohl der rechten als auch der linken Seite zum Fahrzeug zu bestimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der Berechnungsschritt die folgenden. Schritte umfasst: – einen Berechnungsschritt zur Berechnung jedes Mal, wenn die elektromagnetische Welle ausgesendet wird, eines Fahrbetrags des Fahrzeugs während eines bestimmten Zeitintervalls, das wenigstens eine Zeit umfasst, die vom Aussenden der elektromagnetischen Welle bis zum Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Welle erforderlich ist, auf der Grundlage der erfassten Information, welche das Verhalten des Fahrzeugs anzeigt, und – ein Positionskorrekturschritt zur Korrektur der Positionen der Erfassungspunkte in Abhängigkeit der vom Fahrbetragberechnungsschritt berechneten Fahrbeträge des Fahrzeugs; und – der Straßenrandgewinnungsschritt dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der korrigierten Positionen der jeweiligen Erfassungspunkte zu gewinnen.
System zur Erfassung eines rechten und/oder linken Randes einer Straße, auf und entlang der ein Fahrzeug fährt, wobei die Vorrichtung am Fahrzeug befestigt ist und aufweist: – einen ersten Sensor, der dazu ausgelegt ist, intermittierend eine elektromagnetische Welle in einen Bereich vor dem Fahrzeug abzustrahlen, um einen bestimmten räumlichen Bereich vor dem Fahrzeug und vom Fahrzeug aus gesehen abzutasten, und eine reflektierte elektromagnetische Welle von dieser zu empfangen; – einen zweiten Sensor zur Erfassung von Verhaltensweisen des Fahrzeugs; – ein erstes Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information, die mehrere Erfassungspunkte anzeigt, die als mehrere Anwärter für die Ränder der Straße vom Fahrzeug aus nach vorne gesehen gegeben sind, aus der reflektierten elektromagnetischen Welle zu erfassen; – ein zweites Erfassungsmittel, das dazu ausgelegt ist, Information, welche die Verhaltensweisen des Fahrzeugs anzeigt, aus einem Ausgangssignal des zweiten Sensors zu erfassen; – ein Berechnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, auf der Grundlage der vom ersten und vom zweiten Erfassungsmittel erfassten Information, für jeden Erfassungspunkt, mehrere Passierungspositionen zu berechnen, die jeweils eine Position von jedem der Erfassungspunkte zu einer Position des Fahrzeugs anzeigen, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug zu einer Position auf der Straße fährt, die direkt neben jedem der Erfassungspunkte liegt; und – ein Straßenrandgewinnungsmittel, das dazu ausgelegt ist, die Ränder der Straße auf der Grundlage der berechneten mehreren Passierungspositionen zu gewinnen.