Устройство обнаружения трехмерных объектов и способ обнаружения трехмерных объектов

Устройство обнаружения трехмерных объектов и способ обнаружения трехмерных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к устройству обнаружения трехмерных объектов и к способу обнаружения трехмерных объектов.

Настоящая заявка испрашивает приоритет японской заявки на патент 2012-166519, поданной 27 июля 2012 г., содержимое которой содержится в данном документе по ссылке и становится частью раскрытия настоящей заявки в указанных государствах, которые признают включение документа по ссылке.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В традиционно известной технологии два захваченных изображения, захваченные в разные моменты времени, преобразуются в изображение вида "с высоты птичьего полета", и трехмерный объект обнаруживается на основе разности в преобразованных изображениях вида "с высоты птичьего полета" (см. патентный документ 1).

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] Патентный документ 1. Выложенная японская заявка на патент № 2008-227646

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РАЗРЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0004] В случае если трехмерный объект, присутствующий в смежной полосе движения, смежной с полосой движения рассматриваемого транспортного средства, обнаруживается в качестве находящегося в смежной полосе движения транспортного средства на основе захваченного изображения, захваченного посредством камеры, когда водяная пленка или другое постороннее вещество прилипает к линзе камеры, и линза помутнена, участок светового потока из объекта заслоняется посредством водяной пленки или другого постороннего вещества, прилипающего к линзе, и светорассеивающим образом отражается, и не может надлежащим образом захватываться изображение находящегося в смежной полосе движения транспортного средства. Как результат, не может надлежащим образом обнаруживаться находящееся в смежной полосе движения транспортное средство иногда.

[0005] Проблема, которая должна разрешаться посредством настоящего изобретения, заключается в том, чтобы предоставлять устройство обнаружения трехмерных объектов, посредством которого находящееся в смежной полосе движения транспортное средство может быть надлежащим образом обнаружено, даже когда водяная пленка или другое постороннее вещество прилипает к линзе, и линза помутнена.

СРЕДСТВО ДЛЯ РАЗРЕШЕНИЯ УКАЗАННЫХ ПРОБЛЕМ

[0006] Чтобы разрешать вышеуказанную проблему, настоящее изобретение представляет собой устройство обнаружения трехмерных объектов, содержащее первое средство обнаружения трехмерных объектов для обнаружения трехмерного объекта на основе захваченного изображения и второе средство обнаружения трехмерных объектов для обнаружения трехмерного объекта на основе источника света, который присутствует позади рассматриваемого транспортного средства, при этом обнаруживается степень помутнения линзы, и оценивается, является или нет трехмерный объект находящимся в смежной полосе движения транспортным средством, на основе результата обнаружения, по меньшей мере, из второго средства обнаружения трехмерных объектов, когда степень помутнения линзы равна или превышает предварительно определенное значение определения, и оценивается, является или нет трехмерный объект находящимся в смежной полосе движения транспортным средством, на основе, по меньшей мере, результата обнаружения от первого средства обнаружения трехмерных объектов, когда степень помутнения линзы меньше значения определения.

ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Точность обнаружения результата обнаружения от второго средства обнаружения трехмерных объектов обычно выше точности обнаружения результата обнаружения от первого средства обнаружения трехмерных объектов, когда линза помутнена, а когда линза не помутнена, точность обнаружения результата обнаружения от первого средства обнаружения трехмерных объектов выше точности обнаружения результата обнаружения от второго средства обнаружения трехмерных объектов. Через настоящее изобретение, результат обнаружения от первого средства обнаружения трехмерных объектов и результат обнаружения от второго средства обнаружения трехмерных объектов могут быть использованы в соответствии со степенью помутнения линзы, и находящееся в смежной полосе движения транспортное средство, следовательно, может быть надлежащим образом обнаружено в соответствии со степенью, в которой помутнена линза.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг. 1 является схематичным видом транспортного средства, в котором смонтировано устройство обнаружения трехмерных объектов;

Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства на фиг. 1;

Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей подробности компьютера;

Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки, выполняемой посредством модуля совмещения, фиг. 4(a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства, а фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения;

Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым формируется форма разностного сигнала посредством модуля обнаружения трехмерных объектов;

Фиг. 6 является видом, иллюстрирующим пример формы разностного сигнала и порогового значения α для обнаружения трехмерного объекта;

Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим малые области, разделенные посредством модуля обнаружения трехмерных объектов;

Фиг. 8 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов;

Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством первого модуля обнаружения трехмерных объектов;

Фиг. 10 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, получаемой посредством модуля обнаружения трехмерных объектов;

Фиг 11 является видом для описания способа для вычисления степени помутнения линзы согласно настоящему варианту осуществления;

Фиг. 12 является видом, иллюстрирующим пример степени помутнения линзы согласно настоящему варианту осуществления;

Фиг. 13 является блок-схемой последовательности операций способа (часть 1), иллюстрирующей процесс обнаружения находящихся в смежной полосе движения транспортных средств согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций способа (часть 2), иллюстрирующей процесс обнаружения находящихся в смежной полосе движения транспортных средств согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 15 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления степени помутнения согласно первому варианту осуществления;

Фиг. 16 является блок-схемой, иллюстрирующей подробности компьютера согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 17 является видом, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства, фиг. 17(a) является видом сверху, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь областей обнаружения, а фиг. 17(b) является видом в перспективе, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь областей обнаружения в реальном пространстве;

Фиг. 18 является видом для описания работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления, фиг. 18(a) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь линий концентрации внимания, опорных линий, точек концентрации внимания и опорных точек в изображении вида "с высоты птичьего полета", а фиг. 18(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь линий концентрации внимания, опорных линий, точек концентрации внимания и опорных точек в реальном пространстве;

Фиг. 19 является видом для описания подробной работы модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления, фиг. 19(a) является видом, иллюстрирующим область обнаружения в изображении вида "с высоты птичьего полета", а фиг. 19(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь линий концентрации внимания, опорных линий, точек концентрации внимания и опорных точек в изображении вида "с высоты птичьего полета";

Фиг. 20 является видом, иллюстрирующим пример изображения для описания операции обнаружения краев;

Фиг. 21 является видом, иллюстрирующим линию края и распределение яркости на линии края, фиг. 21(a) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект (находящееся в смежной полосе движения транспортное средство) присутствует в области обнаружения, а фиг. 21(b) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области обнаружения;

Фиг. 22 является блок-схемой последовательности операций способа (часть 1), иллюстрирующей процесс обнаружения находящихся в смежной полосе движения транспортных средств согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 23 является блок-схемой последовательности операций способа (часть 2), иллюстрирующей процесс обнаружения находящихся в смежной полосе движения транспортных средств согласно второму варианту осуществления; и

Фиг. 24 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс вычисления степени помутнения согласно второму варианту осуществления.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 является схематичным видом транспортного средства, в котором смонтировано устройство 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления состоит в том, чтобы обнаруживать другое транспортное средство (также называется "находящимся в смежной полосе движения транспортным средством V2"), присутствующее в смежной полосе движения, в которой возможен контакт, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменять полосу движения. Устройство 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления содержит камеру 10, датчик 20 скорости транспортного средства и компьютер 30, как проиллюстрировано на фиг. 1.

[0010] Камера 10 крепится к рассматриваемому транспортному средству V1 в местоположении на высоте h в задней части рассматриваемого транспортного средства V1 таким образом, что оптическая ось составляет угол θ вниз от горизонтали, как проиллюстрировано на фиг. 1. Из этой позиции, камера 10 захватывает изображение предварительно определенной области окружения рассматриваемого транспортного средства V1. Датчик 20 скорости транспортного средства обнаруживает скорость движения рассматриваемого транспортного средства V и вычисляет скорость транспортного средства из скорости вращения колес, обнаруженной, например, посредством датчика скорости вращения колес для считывания скорости вращения колеса. Компьютер 30 обнаруживает находящееся в смежной полосе движения транспортное средство, присутствующее в смежной полосе движения позади рассматриваемого транспортного средства.

[0011] Фиг. 2 является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1 на фиг. 1. Как проиллюстрировано на чертеже, камера 10 захватывает изображение вида сзади относительно транспортного средства под предварительно определенным углом a обзора. В это время, угол a обзора камеры 10 задается равным углу обзора, который дает возможность захвата изображения левой и правой полос движения (смежных полос движения) в дополнение к полосе движения, в которой движется рассматриваемое транспортное средство V1. Захватываемая область изображений включает в себя целевые области A1, A2 обнаружения, которые располагаются сзади рассматриваемого транспортного средства V1 и находятся в смежных полосах движения слева и справа от полосы движения рассматриваемого транспортного средства V1. В настоящем варианте осуществления, "сзади транспортного средства" означает не только непосредственно сзади транспортного средства, но также и сзади и с боков от транспортного средства. Область, изображение которой захватывается сзади транспортного средства, задается в соответствии с углом обзора камеры 10. Например, когда угол в нуль градусов задается как непосредственно позади транспортного средства вдоль направления длины транспортного средства, область, изображение которой захватывается сзади транспортного средства, может задаваться таким образом, что она включает в себя область 0-90 градусов влево и вправо, предпочтительно приблизительно 0-70 градусов, от направления непосредственно обратно.

[0012] Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей подробности компьютера 30 на фиг. 1. Камера 10 и датчик 20 скорости транспортного средства также иллюстрируются на фиг. 3, чтобы четко указывать взаимосвязи соединений.

[0013] Как проиллюстрировано на фиг. 3, компьютер 30 содержит модуль 31 преобразования точки обзора, модуль 32 совмещения, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов, модуль 34 обнаружения передних фар, второй модуль 35 обнаружения трехмерных объектов, модуль 36 вычисления степени помутнения и модуль 37 оценки трехмерных объектов. Конфигурация каждого из этих модулей описывается ниже.

[0014] Захваченные данные изображений предварительно определенной области, полученные посредством захвата изображений, выполняемого посредством камеры 10, вводятся в модуль 31 преобразования точки обзора, и захваченные данные изображений, введенные таким способом, преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", которые являются состоянием вида "с высоты птичьего полета". Состояние вида "с высоты птичьего полета" представляет собой состояние просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит вниз сверху, например, вертикально вниз. Преобразование точки обзора может быть выполнено способом, описанным, например, в выложенной японской заявке на патент № 2008-219063. Причина, по которой захваченные данные изображений преобразуются в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", основана на таком принципе, что перпендикулярные края, уникальные для трехмерного объекта, преобразуются в группу прямых линий, которая проходит через конкретную фиксированную точку, посредством преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", и использование этого принципа дает возможность различения плоского объекта и трехмерного объекта.

[0015] Данные изображений вида "с высоты птичьего полета", полученные посредством преобразования точки обзора, выполняемого посредством модуля 31 преобразования точки обзора, последовательно вводятся в модуль 32 совмещения, и введенные позиции данных изображений вида "с высоты птичьего полета" в разные моменты времени совмещаются. Фиг. 4 является видом для описания общего представления обработки, выполняемой посредством модуля 32 совмещения, фиг. 4(a) является видом сверху, иллюстрирующим состояние движения рассматриваемого транспортного средства V1, а фиг. 4(b) является изображением, иллюстрирующим общее представление совмещения.

[0016] Как проиллюстрировано на фиг. 4(a), рассматриваемое транспортное средство V1 в данный момент времени размещается в P1, и рассматриваемое транспортное средство V1 за один момент времени до этого размещается в P1′. Предполагается, что находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 размещается в направлении стороны сзади относительно рассматриваемого транспортного средства V1 и движется параллельно рассматриваемому транспортному средству V1, и что находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 в данный момент времени размещается в P2, и находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 за один момент времени до этого размещается в P2′. Кроме того, предполагается, что рассматриваемое транспортное средство V1 проезжает расстояние d в течение одного момента времени. Термин "за один момент времени до этого" может означать время, которое находится в прошлом посредством временного интервала, который задается заранее (например, одного цикла управления) от текущего времени, либо может быть временем, которое находится в прошлом посредством произвольного временного интервала.

[0017] В этом состоянии, изображение PBt вида "с высоты птичьего полета" в данный момент времени является таким, как показано на фиг. 4(b). В этом изображении PBt вида "с высоты птичьего полета" белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными и являются относительно точными при виде сверху, но находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 (позиция P2) выглядит сплющенным. То же применимо к изображению PBt-1 вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого; белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными и являются относительно точными в виде сверху, но находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 (позиция P2′) выглядит сплющенным. Как описано выше, перпендикулярные края трехмерного объекта (края, которые расположены вертикально в трехмерном пространстве от поверхности дороги, также включаются в строгий смысл перпендикулярного края) выглядят как группа прямых линий вдоль направления сплющивания вследствие процесса для преобразования точки обзора в данные изображений вида "с высоты птичьего полета", но поскольку плоское изображение на поверхности дороги не включает в себя перпендикулярные края, такое сплющивание не возникает, даже когда точка обзора преобразована.

[0018] Модуль 32 совмещения совмещает изображения PBt и PBt-1 вида "с высоты птичьего полета", такие как изображения PBt и PBt-1, описанные выше, с точки зрения данных. Когда это выполняется, модуль 32 совмещения смещает изображение PBt-1 вида "с высоты птичьего полета" за один момент времени до этого и сопоставляет позицию с изображением PBt вида "с высоты птичьего полета" в данный момент времени. Левое изображение и центральное изображение на фиг. 4(b) иллюстрируют состояние смещения на проезжаемое расстояние d′. Величина d′ смещения является величиной перемещения в данных изображений вида "с высоты птичьего полета", которые соответствуют фактическому проезжаемому расстоянию d рассматриваемого транспортного средства V1, проиллюстрированного на фиг. 4(a), и определяется на основе сигнала из датчика 20 скорости транспортного средства и временного интервала от одного момента времени до данного момента времени.

[0019] В настоящем варианте осуществления, модуль 32 совмещения совмещает позиции изображений вида "с высоты птичьего полета" из разных моментов времени с точки зрения вида "с высоты птичьего полета" и получает совмещенные изображения вида "с высоты птичьего полета", но этот процесс "совмещения" может выполняться с точностью, которая соответствует типу объекта обнаружения или требуемой точности обнаружения. Например, может выполняться обработка строгого совмещения, в которой позиции совмещаются на основе идентичных времен и идентичных позиций, либо может выполняться обработка нестрогого совмещения для выявления координат каждого изображения вида "с высоты птичьего полета".

[0020] После совмещения модуль 32 совмещения получает разность между изображениями PBt и PBt-1 вида "с высоты птичьего полета" и формирует данные разностного изображения PDt. В настоящем варианте осуществления, модуль 32 совмещения рассматривает абсолютное значение разности в пиксельных значениях изображений PBt и PBt-1 вида "с высоты птичьего полета" в порядке, соответствующем варьированию в окружении освещения, и когда абсолютное значение равно или превышает предварительно определенное пороговое значение th, пиксельные значения разностного изображения PDt задаются равными 1, а когда абсолютное значение меньше предварительно определенного порогового значения th, пиксельные значения разностного изображения PDt задаются равными 0. Посредством этого могут формироваться данные разностного изображения PDt, к примеру, данные разностного изображения PDt, проиллюстрированные справа на фиг. 4(b).

[0021] Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму разностного сигнала на основе данных разностного изображения PDt, проиллюстрированных на фиг. 4(b). В частности, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму разностного сигнала в области обнаружения сзади и слева и справа от рассматриваемого транспортного средства V1. В настоящем варианте осуществления, каждый раз, когда формируется захваченное изображение PDt, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов также формирует форму разностного сигнала на основе данных сформированного разностного изображения PDt. Другими словами, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов многократно формирует форму разностного сигнала в цикле захвата (на частоте кадров) захваченных изображений.

[0022] Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов настоящего примера состоит в том, чтобы вычислять проезжаемое расстояние для находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2, с которым имеется вероятность контакта, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменять полосу движения. Соответственно, в настоящем примере, прямоугольные области A1, A2 обнаружения задаются слева и справа позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 2. Такие области A1, A2 обнаружения могут задаваться из относительной позиции, которая является относительной для рассматриваемого транспортного средства V1, либо могут задаваться на основе позиции белых линий дорожной разметки. Когда области обнаружения задаются на основе позиции белых линий дорожной разметки, устройство 1 обнаружения трехмерных объектов может использовать, например, известные технологии распознавания белых линий дорожной разметки.

[0023] В настоящем примере, границы заданных областей A1, A2 обнаружения по сторонам рассматриваемого транспортного средства V1 (границы вдоль направления движения) распознаются в качестве линий L1, L2 пересечения с землей, как проиллюстрировано на фиг. 2. В общем, линия пересечения с землей означает линию, в которой трехмерный объект находится в контакте с землей, но в настоящем варианте осуществления, линия пересечения с землей не является линией в контакте с землей, а вместо этого задается способом, описанным выше. Даже в таком случае, разность между линией пересечения с землей согласно настоящему варианту осуществления и нормальной линией пересечения с землей, определенной из позиции находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2, не является чрезвычайно большой, как определено посредством опыта, и фактически не представляет собой проблемы.

[0024] Фиг. 5 является схематичным видом, иллюстрирующим способ, которым формируется форма разностного сигнала посредством первого модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на фиг. 5, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DWt разностного сигнала из участка, соответствующего областям A1, A2 обнаружения в разностном изображении PDt (чертеж справа на фиг. 4(b)), вычисленном посредством модуля 32 совмещения. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует форму DWt разностного сигнала вдоль направления сплющивания трехмерного объекта вследствие преобразования точки обзора. В примере, проиллюстрированном на фиг. 5, хотя приводится описание с использованием только области A1 обнаружения для удобства, форма DWt разностного сигнала формируется посредством идентичной процедуры для области A2 обнаружения также.

[0025] Более конкретно, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линию La в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, в данных разностного изображения PDt. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает число разностных пикселов DP, указывающих предварительно определенную разность, на линии La. В настоящем варианте осуществления, разностные пикселы DP, указывающие предварительно определенную разность, имеют пиксельные значения в разностном изображении PDt, которые представляются посредством 0 и 1, и пикселы, указываемые посредством 1, подсчитываются в качестве разностных пикселов DP.

[0026] После подсчета числа разностных пикселов DP первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет точку CP пересечения линии La и линии L1 пересечения с землей. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем коррелирует точку CP пересечения и подсчитанное число, определяет позицию на горизонтальной оси, т.е. позицию на оси в вертикальном направлении на чертеже справа на фиг. 5 на основе позиции точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси, т.е. позицию на оси в поперечном направлении на чертеже справа на фиг. 5, из подсчитанного числа и определяет позиции на графике в качестве подсчитанного числа в точке CP пересечения.

[0027] Аналогично, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линии Lb, Lc, …, в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, подсчитывает число разностных пикселов DP, определяет позицию на горизонтальной оси на основе позиции каждой точки CP пересечения, определяет позицию на вертикальной оси из подсчитанного числа (числа разностных пикселов DP) и определяет позиции на графике. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов повторяет вышеуказанную процедуру в последовательности для того, чтобы формировать частотное распределение, и посредством этого формирует форму DWt разностного сигнала, как проиллюстрировано на чертеже справа на фиг. 5.

[0028] Здесь, разностные пикселы PD в данных разностного изображения PDt представляют собой пикселы, которые изменены в изображении в разные моменты времени, или другими словами, местоположения, которые могут истолковываться как места, в которых присутствует трехмерный объект. Соответственно, в местоположениях, в которых присутствует трехмерный объект, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором сплющивается трехмерный объект, формируется частотное распределение, и посредством этого формируется форма DWt разностного сигнала. В частности, поскольку число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором сплющивается трехмерный объект, форма DWt разностного сигнала формируется из информации направления высоты для трехмерного объекта.

[0029] Линии La и Lb в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, имеют разные расстояния перекрытия с областью A1 обнаружения, как проиллюстрировано на чертеже слева на фиг. 5. Следовательно, число разностных пикселов DP больше на линии La, чем на линии Lb, когда предполагается, что область A1 обнаружения заполнена разностными пикселами DP. По этой причине, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов выполняет нормализацию на основе расстояния, на котором перекрываются линии La, Lb в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, и область A1 обнаружения, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа разностных пикселов DP. В конкретном примере, предусмотрено шесть разностных пикселов DP на линии La, и предусмотрено пять разностных пикселов DP на линии Lb на чертеже слева на фиг. 5. Соответственно, когда позиция на вертикальной оси определяется из подсчитанного числа на фиг. 5, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов делит подсчитанное число на расстояние перекрытия или выполняет нормализацию другим способом. Значения формы DWt разностного сигнала, которые соответствуют линиям La, Lb в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, посредством этого становятся практически идентичными, как проиллюстрировано в форме DWt разностного сигнала.

[0030] После того как сформирована форма DWt разностного сигнала, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект, присутствующий в смежной полосе движения, на основе сформированной формы DWt разностного сигнала. Здесь, фиг. 6 является видом для описания способа, посредством которого первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает трехмерный объект, и иллюстрирует пример формы DWt разностного сигнала и порогового значения α для обнаружения трехмерного объекта. Как проиллюстрировано на фиг. 6, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов оценивает, присутствует или нет трехмерный объект в областях A1, A2 обнаружения, посредством оценки, равен или превышает либо нет пик сформированной формы DWt разностного сигнала предварительно определенное пороговое значение α, которое соответствует пиковой позиции формы DWt разностного сигнала. Когда пик формы DWt разностного сигнала меньше предварительно определенного порогового значения α, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов оценивает то, что трехмерный объект не присутствует в областях A1, A2 обнаружения. Когда пик формы DWt разностного сигнала равен или превышает предварительно определенное пороговое значение α, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов оценивает то, что трехмерный объект присутствует в областях A1, A2 обнаружения.

[0031] После того как обнаружен трехмерный объект, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет относительную скорость движения трехмерного объекта, обнаруженную посредством первого модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, посредством сравнения формы DWt разностного сигнала в данный момент времени и формы DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого. Другими словами, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет относительную скорость движения трехмерного объекта относительно рассматриваемого транспортного средства V1 из изменения во времени формы DWt разностного сигнала и формы DWt-1 разностного сигнала.

[0032] Более конкретно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов разделяет форму DWt разностного сигнала на множество малых областей DWt1-DWtn (где n является произвольным целым числом 2 или более), как проиллюстрировано на фиг. 7. Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим малые области DWt1-DWtn, разделенные посредством первого модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Малые области DWt1-DWtn разделяются с возможностью взаимно перекрываться, как проиллюстрировано, например, на фиг. 7. Например, малая область DWt1 и малая область DWt2 перекрывают друг друга, и малая область DWt2 и малая область DWt3 перекрывают друг друга.

[0033] Затем, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет величину смещения (величину перемещения в направлении по горизонтальной оси (в вертикальном направлении на фиг. 7) формы разностного сигнала) для каждой из малых областей DWt1-DWtn. Здесь, величина смещения определяется из разности (расстояния в направлении по горизонтальной оси) между формой DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DWt разностного сигнала в данный момент времени. В этом случае, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов оценивает позицию (позицию в направлении по горизонтальной оси), в которой в данный момент времени ошибка является минимальной, из формы DWt разностного сигнала, когда форма DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого перемещается в направлении по горизонтальной оси для каждой из малых областей DWt1-DWtn, и определяет в качестве величины смещения величину перемещения в направлении по горизонтальной оси между исходной позицией формы DWt-1 разностного сигнала и позицией, в которой ошибка является минимальной. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает величины смещения, определенные для каждой из малых областей DWt1-DWtn, и формирует гистограмму.

[0034] Фиг. 8 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, полученной посредством первого модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на фиг. 8, в величине смещения возникает некоторая величина переменности, которая представляет собой величину перемещения, в которой ошибка между малыми областями DWt1-DWtn и формой DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого является минимальной. Соответственно, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует гистограмму из величин смещения, которые включают в себя переменность, и вычисляет проезжаемое расстояние из гистограммы. В этот момент, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта (находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2) из максимального значения на гистограмме. Другими словами, в примере, проиллюстрированном на фиг. 8, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет величину смещения, указывающую максимальное значение гистограммы, в качестве проезжаемого расстояния τ*. Таким образом, в настоящем варианте осуществления, более высокоточное проезжаемое расстояние может быть вычислено из максимального значения, даже когда существует переменность в величине смещения. Проезжаемое расстояние τ* является относительным проезжаемым расстоянием трехмерного объекта (находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2) относительно рассматриваемого транспортного средства. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов, следовательно, вычисляет абсолютное проезжаемое расстояние на основе полученного проезжаемого расстояния τ* и сигнала из датчика 20 скорости транспортного средства, когда должно вычисляться абсолютное проезжаемое расстояние.

[0035] В настоящем варианте осуществления, посредством вычисления проезжаемого расстояния трехмерного объекта (находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2) из величины смещения формы DWt разностного сигнала, когда ошибка в формах DWt разностных сигналов, сформированных в разные моменты времени, является минимальной таким способом, проезжаемое расстояние может быть вычислено из величины смещения в форме сигнала, которая является одномерной информацией, и могут поддерживаться на низком уровне вычислительные затраты при вычислении проезжаемого расстояния. Кроме того, посредством разделения формы DW1t разностного сигнала, сформированной в разные моменты времени, на множество малых областей DW1t1-DW1tn, могут получаться множество форм сигналов, представляющих местоположения каждого трехмерного объекта, посредством этого давая возможность определения величины смещения в каждом местоположении трехмерного объекта и давая возможность определения проезжаемого расстояния из множества величин смещения. Следовательно, может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из изменения во времени формы DW_t разностного сигнала, которая включает в себя информацию направления высоты. Следовательно, в отличие от случая, в котором внимание уделяется исключительно перемещению одной точки, местоположение обнаружения до изменения во времени и местоположение обнаружения после изменения во времени указываются с включенной информацией направления высоты, и, следовательно, легко становятся идентичным местоположением для трехмерного объекта, проезжаемое расстояние вычисляется из изменения во времени в идентичном местоположении, и может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния.

[0036] Когда должна формироваться гистограмма, первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов может применять взвешивание для каждой из множества малых областей DWt1-DWtn и подсчитывать величины смещения, определенные для каждой из малых областей DWt1-DWtn в соответствии со взвешиванием, чтобы формировать гистограмму. Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим взвешивание, используемое посредством первого модуля 33 обнаружения трехмерных объектов.

[0037] Как проиллюстрировано на фиг. 9, малая область DWm (где m является целым числом 1-n-1) является плоской. Другими словами, в малой области DWm, имеется несущественная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа малой области DWm. Это обусловлено тем, что плоская малая область DWm не имеет отличительных признаков, и имеется высокая вероятность того, что возрастает ошибка, когда вычисляется величина смещения.

[0038] Между тем, малая область DWm+k (где k явл