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] Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения трехмерных объектов и к способу обнаружения трехмерных объектов.

Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент (Япония) №2012-166527, поданной 27 июля 2012 года, и в указанных государствах, которые признают включение документа по ссылке, содержимое, описанное в вышеуказанной заявке, содержится в данном документе по ссылке и считается частью описания настоящей заявки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В традиционно известной технологии трехмерный объект около рассматриваемого транспортного средства обнаруживается на основе захваченного изображения, захваченного посредством камеры (см. патентный документ 1).

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент (Япония) №2006-311216

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РАЗРЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0004] Когда трехмерный объект около рассматриваемого транспортного средства обнаруживается на основе захваченного изображения, захваченного с помощью камеры ночью, возникает проблема в том, что когда водяная пленка сформирована на поверхности дороги вследствие дождя и т.п., источник света, такой как уличный светильник, может отражаться посредством поверхности дороги; изображение света, такого как источник света, который отражается на поверхности дороги, затем может быть ошибочно обнаружено в качестве трехмерного объекта.

[0005] Проблема, которая должна разрешаться посредством настоящего изобретения, заключается в том, чтобы предоставлять устройство обнаружения трехмерных объектов, которое допускает надлежащее обнаружение трехмерного объекта.

СРЕДСТВО ДЛЯ РАЗРЕШЕНИЯ УКАЗАННЫХ ПРОБЛЕМ

[0006] Настоящее изобретение разрешает проблему за счет устройства обнаружения трехмерных объектов, которое обнаруживает трехмерный объект на основе захваченного изображения, захваченного посредством модуля захвата изображений, посредством обнаружения яркости во множестве областей изображения, на основе захваченного изображения, обнаружения, из обнаруженных пиков в яркости, пика в яркости с градиентом яркости, составляющий предварительно определенное значение или более, в качестве целевого пика яркости и подавления обнаружения трехмерного объекта на основе результата обнаружения целевого пика яркости ночью.

ПРЕИМУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Согласно настоящему изобретению, возможно эффективное предотвращение ошибочного обнаружения источника света, такого как уличный светильник, отражаемый на поверхности дороги, в качестве трехмерного объекта посредством подавления обнаружения трехмерного объекта на основе конкретного пика яркости, вызываемого посредством источника света, такого как уличный светильник, отражаемый на поверхности дороги.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг. 1 является схематичным видом транспортного средства, оснащенного устройством 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, показывающим общее представление обработки 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 генерируется форма разностного сигнала посредством модуля обнаружения трехмерных объектов.

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

Фиг. 7 является видом, иллюстрирующим небольшие 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 весовые коэффициенты, используемые посредством модуля обнаружения трехмерных объектов.

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

Фиг. 11 является видом, показывающим способ, используемый посредством модуля обнаружения яркости для обнаружения яркости.

Фиг. 12 является видом, иллюстрирующим пример окружения, в котором едет рассматриваемое транспортное средство.

Фиг. 13 является одним примером гистограммы яркости, которая генерируется в примерном окружении, проиллюстрированном на фиг. 12.

Фиг. 14 является видом, иллюстрирующим пример первой производной гистограммы и второй производной гистограммы на основе гистограммы яркости, которая генерируется в примерном окружении, проиллюстрированном на фиг. 12.

Фиг. 15 является видом, показывающим способ управления для обнаружения трехмерных объектов на основе конкретного пика яркости.

Фиг. 16 является видом, показывающим способ для задания дифференциального порогового значения th посредством контроллера.

Фиг. 17 является видом, показывающим взаимосвязь между яркостью конкретного пика яркости и диапазоном, в котором запрещается обнаружение трехмерного объекта.

Фиг. 18 является видом, показывающим взаимосвязь между конкретным пиком яркости и числом оценок для оценки находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2.

Фиг. 19 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы на основе интенсивности краев.

Фиг. 20 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс обнаружения находящихся в смежной полосе движения транспортных средств согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 21 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процесс управления обнаружением трехмерных объектов согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 22 является блок-схемой, иллюстрирующей подробности компьютера согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 23 является видом, иллюстрирующим состояние движения транспортного средства. Фиг. 23(a) является видом сверху, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между областями обнаружения, а фиг. 23(b) является видом в перспективе, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между областями обнаружения в реальном пространстве.

Фиг. 24 является видом, показывающим работу модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления. Фиг. 24(a) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в виде с высоты птичьего полета; фиг. 24(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в реальном пространстве.

Фиг. 25 является видом, показывающим подробную работу модуля вычисления яркостного различия согласно второму варианту осуществления. Фиг. 25(a) является видом, иллюстрирующим область обнаружения в виде с высоты птичьего полета, а фиг. 25(b) является видом, иллюстрирующим позиционную взаимосвязь между линией концентрации внимания, опорной линией, точкой концентрации внимания и опорной точкой в виде с высоты птичьего полета.

Фиг. 26 является видом, иллюстрирующим пример изображения, который показывает операцию обнаружения краев.

Фиг. 27 является видом, иллюстрирующим линию края и распределение яркости на линии края. Фиг. 27(a) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект (находящееся в смежной полосе движения транспортное средство) присутствует в области обнаружения, а фиг. 27(b) является видом, иллюстрирующим распределение яркости, когда трехмерный объект не присутствует в области обнаружения.

Фиг. 28 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ для обнаружения находящегося в смежной полосе транспортного средства согласно второму варианту осуществления.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] ВАРИАНТ 1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 является схематичным видом транспортного средства, оснащенного устройством 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления заключается в том, чтобы обнаруживать трехмерный объект (трехмерные объекты, такие как находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2), присутствующий в смежной полосе движения, в которой возможен контакт, если рассматриваемое транспортное средство V1 должно сменять полосу движения. Устройство 1 обнаружения трехмерных объектов согласно настоящему варианту осуществления содержит камеру 10, датчик 20 скорости и компьютер 30, как проиллюстрировано на фиг. 1.

[0010] Камера 10 крепится к рассматриваемому транспортному средству V1 таким образом, что оптическая ось составляет угол θ вниз от горизонтали в местоположении на высоте h в задней части рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 1. Из этой позиции, камера 10 захватывает предварительно определенную область окружения рассматриваемого транспортного средства V1. Датчик 20 скорости обнаруживает скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 и вычисляет скорость транспортного средства из скорости вращения колес, обнаруженной, например, посредством датчика скорости вращения колес для обнаружения скорости вращения колеса. Компьютер 30 обнаруживает находящееся в смежной полосе 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 заднюю сторону относительно транспортного средства под предварительно определенным углом a обзора. В это время, угол a обзора камеры 10 задается равным углу обзора, который дает возможность захвата левой и правой полос движения (смежных полос движения) в дополнение к полосе движения, в которой едет рассматриваемое транспортное средство V1.

[0012] Фиг. 3 является блок-схемой, иллюстрирующей подробности компьютера 30 согласно первому варианту осуществления. Камера 10 и датчик 20 скорости 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, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов, модуль 34 оценки наступления ночи, модуль 35 обнаружения яркости, модуль 36 обнаружения конкретных пиков яркости, контроллер 37, модуль 38 вычисления замутненности, модуль 39 оценки состояния поверхности дороги и модуль 40 обнаружения передних фар. Конфигурации этих модулей описываются ниже.

[0014] Захваченные данные изображений предварительно определенной области, полученные 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 представляют собой состояние вида с высоты птичьего полета. Состояние вида с высоты птичьего полета представляет собой состояние просмотра с точки зрения воображаемой камеры, которая смотрит вниз сверху, в частности, вертикально вниз. Преобразование точки обзора может быть выполнено способом, описанным, например, в выложенной заявке на патент (Япония) №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; использование этого принципа дает возможность отличения плоского объекта от трехмерного объекта.

[0015] Данные изображений вида с высоты птичьего полета, полученные посредством преобразования точки обзора, которое выполняется посредством модуля 31 преобразования точки обзора, последовательно вводятся в модуль 32 совмещения, и входные позиции данных изображений вида с высоты птичьего полета в различные моменты времени совмещаются. Фиг. 4 является видом, показывающим общее представление обработки модуля 32 совмещения, при этом 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 позади рассматриваемого транспортного средства V1 и едет параллельно рассматриваемому транспортному средству V1, а также что находящееся в смежной полосе движения транспортное средство V2 в текущий момент времени размещается в P2 и что 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. Фраза "за один момент времени до этого" может быть моментом времени в прошлом на время, предварительно заданное (например, один цикл управления) с данного момента времени; она также может быть моментом времени в прошлом на произвольное время.

[0017] В этом состоянии, изображение PBt вида с высоты птичьего полета в текущий момент времени является таким, как показано на фиг. 4(b). Белые линии дорожной разметки, нарисованные на поверхности дороги, являются прямоугольными в этом изображении PBt вида с высоты птичьего полета и являются относительно точными в виде сверху, но находящееся в смежной полосе транспортное средство V2 (позиция P2) сплющивается. 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 транспортное средство V2 (позиция P2') сплющивается. Как описано выше, перпендикулярные края трехмерного объекта (края, которые расположены вертикально прямо 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; тем не менее, 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 выполнено, 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 и времени от одного момента времени до данного момента времени.

[0019] После совмещения модуль 32 совмещения получает разность между изображениями PBt и PBt-1 вида с высоты птичьего полета и генерирует данные PDt разностного изображения. В настоящем варианте осуществления, модуль 32 совмещения рассматривает абсолютное значение разности в пиксельных значениях изображений PBt и PBt-1 вида с высоты птичьего полета таким образом, что оно соответствует варьированию в среде освещения; 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, что дает возможность генерирования данных разностного изображения PDt, к примеру, данных разностного изображения PDt, проиллюстрированных справа на фиг. 4(b). В настоящем варианте осуществления, возникают случаи, в которых значение дифференциального порогового значения th изменяется посредством контроллера 37, упомянутого ниже; когда дифференциальное пороговое значение th изменяется посредством контроллера 37, пиксельные значения разностного изображения PDt обнаруживаются с использованием дифференциального порогового значения th, которое изменяется посредством контроллера 37.

[0020] Модуль 21 совмещения в настоящем варианте осуществления совмещает в виде с высоты птичьего полета позиции изображений вида с высоты птичьего полета, полученных в различные моменты времени, и получает совмещенные изображения вида с высоты птичьего полета; тем не менее процесс "совмещения" может выполняться с точностью, соответствующей типу объектов, которые должны быть обнаружены, или с требуемой точностью для обнаружения. Например, процесс может быть процессом строгого совмещения, в котором совмещение проводится на основе идентичного времени и идентичной позиции, или нестрогим совмещением, в котором получаются координаты каждого изображения вида с высоты птичьего полета.

[0021] Первый модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем обнаруживает форму разностного сигнала на основе данных разностного изображения PDt, проиллюстрированных на фиг. 4(b). В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта в реальном пространстве. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов сначала генерирует первую форму разностного сигнала, когда обнаруживается трехмерный объект, и должно быть вычислено проезжаемое расстояние.

[0022] При генерировании формы разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает область обнаружения (рамку обнаружения) в разностном изображении PDt. Цель устройства 1 обнаружения трехмерных объектов настоящего примера состоит в том, чтобы вычислять проезжаемое расстояние для находящегося в смежной полосе транспортного средства, с которым имеется вероятность контакта, если рассматриваемое транспортное средство V1 собирается сменять полосу движения. Соответственно, в настоящем примере, прямоугольные области A1, A2 обнаружения (рамки обнаружения) задаются позади рассматриваемого транспортного средства V1, как проиллюстрировано на фиг. 2. Такие области A1, A2 обнаружения могут задаваться из относительной позиции до рассматриваемого транспортного средства V1, либо они могут задаваться на основе позиции белых линий дорожной разметки. Когда задаются на основе позиции белых линий дорожной разметки, устройство 1 обнаружения трехмерных объектов может использовать, например, то, что известно как технологии распознавания белых линий дорожной разметки.

[0023] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов распознает в качестве линий L1, L2 пересечения с землей границы областей A1, A2 обнаружения, заданных таким способом, на стороне рассматриваемого транспортного средства V1 (стороне вдоль направления движения), как проиллюстрировано на фиг. 2. В общем, линия пересечения с землей означает линию, в которой трехмерный объект контактирует с землей; тем не менее в настоящем варианте осуществления, линия пересечения с землей не является линией контакта с землей, в 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 генерируется форма разностного сигнала посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов. Как проиллюстрировано на фиг. 5, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов генерирует форму DWt разностного сигнала из участка, который соответствует 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 генерирует форму DWt разностного сигнала вдоль направления сплющивания трехмерного объекта посредством преобразования точки обзора. В примере, проиллюстрированном на фиг. 5, для удобства описана только область A1 обнаружения, но форма DWt разностного сигнала также генерируется для области A2 обнаружения с использованием идентичной процедуры.

[0025] Более конкретно, сначала модуль 33 обнаружения трехмерных объектов задает линию La в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, в данных разностного изображения PDt. 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] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов подсчитывает число разностных пикселов DP и после этого определяет точку CP пересечения линии La и линии L1 пересечения с землей. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем коррелирует точку CP пересечения и подсчитанное число и определяет позицию на горизонтальной оси, в частности, позицию на оси в вертикальном направлении на чертеже справа на фиг. 5, на основе позиции точки CP пересечения; модуль обнаружения трехмерных объектов после этого определяет позицию на вертикальной оси, в частности, 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, 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. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов повторяет вышеуказанное последовательно для того, чтобы формировать частотное распределение, за счет этого генерируя 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 различные моменты времени, другими словами, они представляют собой 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, чтобы формировать частотное распределение, за счет этого генерируя форму DWt разностного сигнала. В частности, число пикселов подсчитывается вдоль направления, в котором сплющивается трехмерный объект, и следовательно, форма DWt разностного сигнала генерируется из информации касательно направления высоты относительно трехмерного объекта.

[0029] Линии La и Lb в направлении, в котором сплющивается трехмерный объект, имеет различные расстояния, которые перекрывают область A1 обнаружения, как проиллюстрировано на чертеже слева на фиг. 5. Соответственно, число разностных пикселов DP больше на линии La, чем на линии Lb, когда предполагается, что область A1 обнаружения заполнена разностными пикселами DP. По этой причине, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов выполняет нормализацию на основе расстояния, на котором 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, 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, в силу этого становятся практически идентичными, как проиллюстрировано посредством формы DWt разностного сигнала.

[0030] После того, как сгенерирована форма DWt разностного сигнала, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов обнаруживает находящееся в смежной полосе движения транспортное средство, которое присутствует в смежной полосе движения, на основе сгенерированной формы DWt разностного сигнала. Фиг. 6 является видом, показывающим способ для обнаружения трехмерного объекта посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов, и показывает пример порогового значения α для обнаружения формы DWt разностного сигнала и трехмерного объекта. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов определяет то, присутствует или нет трехмерный объект в областях A1, A2 обнаружения, посредством определения того, имеет или нет пик сгенерированной формы DWt разностного сигнала предварительно определенное пороговое значение α, соответствующее пиковой позиции формы DWt разностного сигнала или более, как проиллюстрировано на фиг. 6. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем определяет то, что трехмерный объект не присутствует в областях A1, A2 обнаружения, когда пик формы DWt разностного сигнала меньше предварительно определенного порогового значения α, и определяет то, что трехмерный объект присутствует в областях A1, A2 обнаружения, когда пик формы DWt разностного сигнала имеет предварительно определенное пороговое значение α или более.

[0031] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет скорость движения трехмерного объекта посредством сравнения формы DWt разностного сигнала в текущий момент времени с формой DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого. Другими словами, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет скорость движения трехмерного объекта из изменения во времени форм DWt, DWt-1 разностных сигналов. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов также вычисляет относительную скорость движения рассматриваемого транспортного средства V1 относительно скорости движения трехмерного объекта.

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

[0033] Затем, 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 небольших 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, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов перемещает форму DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого в направлении по горизонтальной оси для каждой из небольших областей DWt1-DWtn; после этого модуль обнаружения трехмерных объектов оценивает позицию (позицию в направлении по горизонтальной оси), в которой ошибка относительно формы DWt разностного сигнала в данный момент времени является минимальной, и определяет в качестве величины смещения величину перемещения в направлении по горизонтальной оси в позиции, в которой ошибка относительно исходной позиции формы DWt-1 разностного сигнала является минимальной. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов затем подсчитывает величину смещения определенной для каждой из небольших областей DWt1-DWtn и формирует гистограмму.

[0034] Фиг. 8 является видом, иллюстрирующим пример гистограммы, полученной посредством 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 небольшими областями DWt1-DWtn и формой DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого является минимальной. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов формирует величины смещения, включающие в себя переменность, на гистограмме и вычисляет проезжаемое расстояние из гистограммы. В этот момент, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта (находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2) из максимального значения на гистограмме. Другими словами, в примере, проиллюстрированном на фиг. 8, 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. Соответственно, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет абсолютное проезжаемое расстояние на основе проезжаемого расстояния τ*, полученного таким способом, и из датчика 20 скорости, когда должно вычисляться абсолютное проезжаемое расстояние.

[0035] Таким образом, в настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта (находящегося в смежной полосе движения транспортного средства V2) вычисляется из величины смещения формы DWt разностного сигнала, когда ошибка в форме DWt разностного сигнала, сгенерированной в различные моменты времени, является минимальной; это дает возможность вычисления проезжаемого расстояния из величины смещения, которая является информацией относительно одной размерности в форме сигнала, и дает возможность поддержания вычислительных затрат на низком уровне, когда вычисляется проезжаемое расстояние. Кроме того, разделение формы DWt разностного сигнала, сгенерированной в различные моменты времени, на множество небольших областей DWt1-DWtn дает возможность получения множества форм сигналов, представляющих местоположения трехмерного объекта, за счет этого давая возможность определения величины смещения в каждом местоположении трехмерного объекта и давая возможность определения проезжаемого расстояния из множества величин смещения. Следовательно, может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния. В настоящем варианте осуществления, проезжаемое расстояние трехмерного объекта вычисляется из изменения во времени формы DWt разностного сигнала, которая включает в себя информацию направления высоты. Следовательно, в отличие от акцентирования внимания исключительно на перемещении одной точки, местоположение обнаружения до изменения во времени и местоположение обнаружения после изменения во времени указываются с помощью включенной информации направления высоты и, соответственно, легко в итоге оказываются идентичным местоположением; проезжаемое расстояние вычисляется из изменения во времени в идентичном местоположении; и может повышаться точность вычисления проезжаемого расстояния.

[0036] Когда должна формироваться гистограмма, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов может взвешивать множество небольших областей DWt1-DWtn и подсчитывать величины смещения, определенные для каждой из небольших областей DWt1-DWtn в соответствии со взвешиванием, чтобы формировать гистограмму. Фиг. 9 является видом, иллюстрирующим весовые коэффициенты, используемые посредством модуля 33 обнаружения трехмерных объектов.

[0037] Как проиллюстрировано на фиг. 9, небольшая область DWm (где m является целым числом в 1 или более и n-1 или менее) является плоской. Другими словами, в небольшой области DWm, имеется несущественная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DWm. Это обусловлено тем, что в плоской небольшой области DWm отсутствует характерность, и имеется высокая вероятность того, что ошибка должна быть усилена, когда вычислена величина смещения.

[0038] С другой стороны, небольшая область DWm+k (где k является целым числом в n-m или менее) имеет значительную волнистость. Другими словами, в небольшой области DWm, имеется существенная разность между максимальными и минимальными значениями счетчика числа пикселов, указывающими предварительно определенную разность. Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов увеличивает взвешивание этого типа небольшой области DWm. Это обусловлено тем, что небольшая область DWm+k с существенной волнистостью является характерной, и имеется высокая вероятность того, что величина смещения вычисляется точно. Взвешивание небольших областей таким способом обеспечивает возможность более точного вычисления проезжаемого расстояния.

[0039] Форма DWt разностного сигнала разделяется на множество небольших областей DWt1-DWtn в настоящем варианте осуществления, чтобы повышать точность вычисления проезжаемого расстояния; тем не менее это разделение на небольшие области DWt1-DWtn не требуется, когда необязательно точное вычисление проезжаемого расстояния. В этом случае, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов вычисляет проезжаемое расстояние из величины смещения формы DWt разностного сигнала, когда ошибка между формой DWt разностного сигнала и формой DWt-1 разностного сигнала является минимальной. Другими словами, способ для определения величины смещения между формой DWt-1 разностного сигнала за один момент времени до этого и формой DWt разностного сигнала в данный момент времени не ограничивается подробностями, описанными выше.

[0040] Модуль 33 обнаружения трехмерных объектов в настоящем варианте осуществления определяет скорость движения рассматриваемого транспортного средства V (камера 10) и определяет величину смещения для стационарного объекта из определенной скорости движения. После того, как определена величина смещения стационарного объекта, модуль 33 обнаружения трехмерных объектов игнорирует величину смещения, которая соответствует стационарному объекту в максимальном значении гистограммы, и вычисляет проезжаемое расстояние трехмерного объекта.

[0041] Фиг. 10 является видом, иллюстрирующим другой пример гистограммы, п