(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ（３）が配置されている車両（１）の車体の動きを特定するための方法であって、
前記カメラ（３）によって車両周辺のカメラ画像が連続して撮影され、異なる時間に撮影されたカメラ画像において、少なくとも１つの静止物体（８）の各画像位置データが検出され、前記検出された前記静止物体（８）の画像位置データの時系列に基づいて前記車体の動きが特定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
カメラ（３）が配置されている車両（１）の、スプリングによって支持されている少なくとも１つのホイール（７）のスプリングたわみ運動を特定するための方法であって、
前記カメラ（３）によって前記車両（１）の前にある車両周辺のカメラ画像が連続して撮影され、異なる時間に撮影されたカメラ画像において、少なくとも１つの静止物体（８）の各画像位置データ並びに前記車両（１）の前にある路面部分の各画像位置データが検出され、前記検出された前記静止物体（８）及び前記路面部分の画像位置データの時系列に基づいて前記車両（１）の車体の動きと、前記車両の前にある路面（２）の路面高度プロファイルとが検出され、前記検出された車体の動きと前記検出された路面高度プロファイルとから、前記車両（１）の、スプリングによって支持されている少なくとも１つのホイール（７）のスプリングたわみ運動が特定されることを特徴とする方法。
【請求項３】
前記検出された車体の動き及び／又は前記検出されたスプリングたわみ運動が評価されて車両機能を制御する、車両（１）の車両機能を制御するための請求項１又は２に記載の方法の使用。
【請求項４】
前記車両機能が、ショックアブソーバ（６）のダンパ調整又は前記車両（１）のヘッドライト用照射到達範囲調整であることを特徴とする、請求項３に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の動きを特定するための方法及びスプリングによって支持されている少なくとも１つのホイールのスプリングたわみ運動を特定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両の多くは、車体の動き又は車両ホイールのスプリングたわみ運動を評価することによって制御される車両機能を備えている。この種の車両機能は、例えばショックアブソーバのダンパ調整又は車両のヘッドライト用照射到達範囲調整などである。この場合、車体の動き又はスプリングたわみ運動は、通常、車両のホイール又はホイール軸に配置されているスプリングたわみセンサによって特定される。
【０００３】
特許文献１から、車両用のロール安定性制御システムが知られており、これは周辺センサシステムとそれに連結されているコントロールユニットとを有している。このコントロールユニットは、周辺センサシステムの信号に応じて車両特有の動的制御信号を生成し、横転制御システムを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１０２０８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、車体の動きを特定するための改善された方法及びスプリングによって支持されている少なくとも１つのホイールのスプリングたわみ運動を特定するための改善された方法を提供するという課題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、車体の動きの特定に関しては請求項１に記載された特徴をもつ方法によって解決され、スプリングたわみ運動の特定に関しては請求項２に記載の特徴をもつ方法によって解決される。
【０００７】
本発明の有利な適用及び実施形態は、その他の請求項の対象である。
【０００８】
車両の車体の動きを特定するための本発明に基づく方法では、車両に配置されているカメラによって、車両周辺のカメラ画像が連続して撮影される。異なる時間に撮影されたカメラ画像において、少なくとも１つの静止物体の各画像位置データが検出され、検出された画像位置データの時系列に基づいて車体の動きが特定される。
【０００９】
この場合、物体の画像位置データとは、カメラ画像の範囲内における物体の画像の位置又は一部の物体の画像の位置を示すデータを意味する。
【００１０】
本発明に基づく方法は、車両に配置されているカメラによって撮影されるカメラ画像を評価することによって車体の動きを特定するようになっている。これによって、通常は車体の動きを特定するために使用されるスプリングたわみセンサなどのその他のセンサは余分になる。このことにより、有利には、構成部品の削減が可能になり、それによって車両装備面でのコストの節約が可能になる。この車両は、車体の動きを特定する手段と、さらにその他の目的にも適合するカメラと、を備えていなければならない。従って、例えば、車体の動きを特定するカメラを、走行アシスタントシステム（カメラによる車線検知又はパーキングサポートを備える走行アシスタントシステムなど）にも利用することができる。構成部品の削減により、さらにこの種の車両のメンテナンスが簡単になり、コストが軽減される。
【００１１】
スプリングによって支持されている少なくとも１つの車両ホイールのスプリングたわみ運動を特定するための本発明に基づく方法では、車両に配置されているカメラによって、車両の前にある車両周辺のカメラ画像が連続して撮影される。異なる時間に撮影されたカメラ画像において、少なくとも１つの静止物体の各画像位置データ並びに車両の前にある路面部分の各画像位置データが検出される。検出された画像位置データの時系列に基づいて、車両の車体の動きと、車両の前にある路面の路面高度プロファイルとが検出される。検出された車体の動きと路面の路面高度プロファイルとから、スプリングによって支持されている少なくとも１つの車両ホイールのスプリングたわみ運動が特定される。
【００１２】
この方法は、車体の動きを特定する本発明に基づく方法と同様の利点がある。なぜなら、この場合も、スプリングのたわみ運動を特定する以外に、別の用途にもカメラを使用することができるからであり、スプリングたわみ運動を特定するためのその他のセンサは必要ないからである。
【００１３】
本発明に基づく方法は、ショックアブソーバのダンパ調整、車両の積載検知又はヘッドライト用照射到達範囲調整などの車両機能の制御にとりわけ有利に用いることができ、本方法に基づいて検出された車体の動き及び／又はスプリングたわみ運動は、それぞれの車両機能を制御するために評価される。
【００１４】
本発明のその他の特徴及び詳細を、以下に図を用いて、実施例に基づき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の時点における、車両の前にある車両周辺に向けられているカメラを備える車両の図である。
【図２】第２の時点における、図１に示されている車両の図である。
【００１６】
互いに対応する部品は、全ての図の中で同一の記号が付されている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、第１の時点での車両１及びこの車両１が移動する路面２を示している。車両１のボディのフロント部分には、カメラ３が固定されており、このカメラ３は好ましくはステレオカメラである。このカメラ３によって、カメラ３の検知範囲４において車両１の前にある車両周辺のカメラ画像が連続して撮影される。
【００１８】
車両１は、さらに、カメラ３によって撮影されたカメラ画像を評価するコントロールユニット５を有している。特に、このコントロールユニット５は、車両１の車体の動き及び／又は車両１のホイール７のスプリングたわみを特定するため、及び例えば車両１のホイール７のショックアブソーバ６をダンパ調整する制御信号を発生させるために、これらの撮影されたカメラ画像を評価する。
【００１９】
図２は、第１の時点よりも少し後の、図１に示された路面２の状況に対し車両が前進した第２の時点における図１に示された車両１を示している。
【００２０】
カメラ３によって撮影されたカメラ画像は、コントロールユニット５に送信され、ここで車両１の車体の動き及び／又は車両１のホイール７のスプリングたわみを特定するために評価される。
【００２１】
そのために、カメラ画像内の少なくとも１つの静止している（すなわち不動の）物体８及びカメラ３の検知範囲４における路面部分がコントロールユニット５によって周知の物体検知方法により特定され、物体８及び路面部分の画像位置データが検出される。さまざまな連続する時点で撮影されたカメラ画像において検出される画像位置データから、物体８と路面部分に対するカメラ３の動きが検出される。
【００２２】
例えば、図１に示されている第１の時点の状況においては、物体８がカメラ３の検知範囲４の中央部分にあり、一方、図２に示されている第２の時点の状況においては、物体８が検知範囲４の上方部分にある。従って、物体８は、第１の時点で撮影されたカメラ画像では画像の中央に写り、第２の時点で撮影されたカメラ画像では画像の上部に写っている。物体８がカメラ画像に現れる部分の時間的変化から、カメラ３が静止しているカメラ固定座標系において、物体８が存在している方向の変化を特定することができる。カメラ固定座標系は、図１及び２においてデカルト座標軸ｘ´、ｙ´、ｚ´によって示されている。
【００２３】
カメラ３は車両１のボディに固定されているため、カメラ固定座標系は、車両ボディが静止している車両ボディの静止系、すなわち座標系でもある。従って、説明したカメラ画像の評価から、カメラ固定座標系の傾斜と、物体８及び路面２の静止系における車両ボディの傾斜との時間的変化も検出することができる。物体８及び路面２の静止系は、図１及び２においてデカルト座標軸ｘ、ｙ、ｚによって示されている。従って、カメラ画像の評価により、車体の動きの検出、すなわち特に車両ボディのピッチ角及び／又はロール角と、該当する角速度及び／又は角加速度との時間的経過を調べることが可能となる。
【００２４】
ステレオカメラとして形成されているカメラ３を使用することにより、有利には車体の動きを精密に検出することができ、さらに周知であるカメラ画像の立体画像分析法によってカメラ３から物体８までの距離の特定、それらの時間的変化、及び特にカメラ３と物体８の相対速度も調べることができる。
【００２５】
さらに検出範囲４の路面部分の画像位置データを評価することにより、路面の路面高度プロファイルも検出される。検出された路面高度プロファイルと車体の動きとから、車両１のホイール７のスプリングたわみ運動が検出される。このために、例えば検出された車体の動きと車両１の車速の時間的経過とから、車両ボディのホイール７上の点軌道が検出され、検出された路面高度プロファイルと比較される。
【００２６】
車体の動き及びスプリングたわみ運動の検出データは従来技術から知られている方法で使用され、車両１のホイール７のショックアブソーバ６のダンパ調整のための制御信号がコントロールユニット５によって生成される。
【００２７】
車体の動きの検出されたデータは、さらに、有利には、車両１のヘッドライトの動的照射到達範囲調整にも用いられ、例えば、ブレーキ動作及び加速動作におけるヘッドライトの照射到達範囲を一定に保つことができる。この使用についても、車体の動きのデータに基づいて、従来技術からすでに知られている照射到達範囲調整方法を用いることができるが、本発明に基づく方法では、このデータを検出するためにスプリングたわみセンサは必要ない。
【００２８】
車体の動き及び／又はスプリングたわみ運動の検出データのさらに有利な適用は、車両１の積載検知に使用することであり、例えば、路面高度プロファイルに応じて、車両１の非積載状態での車体の動き及び／又はスプリングたわみ運動の保存データに基づき検出データが評価される。
【００２９】
本発明の有利な実施形態では、さらに、車両１に配置されている適切な投射装置を使って、視界条件が悪い場合に、カメラ３によって検知可能な、必要に応じて人間の目には見えない光線からなる束を検知範囲４に投射するように設定されている。これによって、本発明による方法は、視界状態が悪い場合、例えば夜間にも使用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１      車両
２      路面
３      カメラ
４      検知範囲
５      コントロールユニット
６      ショックアブソーバ
７      ホイール
８      物体
ｘ´、ｙ´、ｚ´    カメラ固定座標系のデカルト座標軸
ｘ、ｙ、ｚ          物体の静止系のデカルト座標軸
【図１】
0005592961.tif 000002
【図２】
0005592961.tif 000003