(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライバには見えない障害物との衝突を回避するために、ドライバのために車両の周辺の近い範囲を表示する方法を提供する。【解決手段】車両の周辺を表示する方法において、車両の周辺を表す３次元風景２を仮想空間１に作成し、移動する仮想要素３であって、面の形状を備え、所定の移動経路４にしたがって３次元風景を移動する仮想要素３を仮想空間１に生成し、所定の移動経路４に沿ったそれぞれの位置について仮想要素３と３次元風景２の表面との交線５を決定し、仮想空間１に配置された仮想カメラ６の視野からの３次元風景２を仮想カメラ画像において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個別画像に交線５を表示し、出力装置にビデオシーケンスを表示する。【選択図】図２
2018139107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺を表示する方法において、該方法が：
車両の周辺を表す３次元風景（２）を仮想空間（１）に作成し、
移動する仮想要素（３）であって、面の形状を備え、所定の移動経路（４）にしたがって３次元風景を移動する仮想要素（３）を仮想空間（１）に生成し、所定の移動経路（４）に沿ったそれぞれの位置について仮想要素（３）と３次元風景（２）の表面との交線（５）を決定し、
仮想空間（１）に配置された仮想カメラ（６）の視野からの３次元風景（２）を仮想カメラ画像（１０）において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像（１０）からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個別画像に交線（５）を表示し、
出力装置にビデオシーケンスを供給することを含む、車両の周辺を表示する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記仮想空間（１）における３次元風景の作成は、さらに：
車両の周辺を再現するカメラ画像を検出し、
検出されたカメラ画像によって前記３次元風景（２）のテクスチャを作成することを含む方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
車両の周辺に対応して投影面として前記３次元風景（２）を形成する方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法において、
移動する前記仮想要素（３）が、所定の移動経路（４）に沿った移動によって大きさが増す拡大する要素である方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法において、
前記仮想要素（３）の拡大により前記仮想要素（３）の移動をもたらし、特に前記仮想要素（３）の重心を移動時に同じ位置に保持する方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の方法において、
前記所定の移動経路（４）にしたがって前記仮想空間（１）を周期的に連続して移動する複数の移動する前記仮想要素（３）を時間的に連続して表示する方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
車両の周辺の所定の物体と車両との間の間隔が減じられた場合に、周期的な連続の時間間隔を減じる方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法において、
前記交線（５）に沿って前記仮想要素（３）が移動した場合に、前記仮想空間（１）にカバー層（７）を生成し、特に、障害物が存在する車両の周辺の範囲に対応する前記交線（５）の範囲（８）にのみ前記カバー層（７）を生成する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
生成されてから所定時間後に、前記カバー層（７）の前記範囲を前記仮想空間（１）からフェードアウトさせる方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法において、
前記カバー層（７）のそれぞれの点が前記仮想カメラ（６）に対してどのような間隔を有するのか、
前記カバー層（７）のそれぞれの点に対応する実際の車両周辺の点が車両に対してどのような間隔を有するのか、又は
前記カバー層（７）のそれぞれの点が車両の移動軌道に関してどのように配置されているのかに依存して、前記カバー層（７）の点の色又はテクスチャを選択する方法。
【請求項１１】
車両（１００）の周辺（２００）の表示を提供するための装置において、該装置が計算ユニット（１０１）を含み、該計算ユニットが：
車両（１００）の周辺（２００）を表す３次元風景（２）を仮想空間（１）に作成し、
移動する仮想要素（３）であって、面の形状を備え、所定の移動経路（４）にしたがって３次元風景を移動する仮想要素（３）を仮想空間（１）に生成し、所定の移動経路（４）に沿ったそれぞれの位置について、仮想要素（３）と３次元風景（２）の表面との交線（５）を決定し、
仮想空間（１）に配置された仮想カメラ（６）の視野からの３次元風景（２）を仮想カメラ画像（１０）において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像（１０）からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個々の画像に交線（５）を表示し、
出力装置（１０２）にビデオシーケンスを供給するように構成されている、車両（１００）の周辺（２００）の表示を提供するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺を表示する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転支援システムは、車両の移動時に車両のドライバを支援するように適合されている。この場合、このような運転支援システムは、ドライバには見えない障害物との衝突を回避するために、ドライバのために車両の周辺の近い範囲を表示するように設計されていることが多い。このために、物体と車両との間に残された距離をドライバが容易に推定できるように、表示されたビデオ画像に合成要素が挿入されていることが多い。
【０００３】
最新のカメラシステムでは、このような合成要素は車両の実際の周辺にはぴったり適合しない正方形の色付きの面であることが多い。
【発明の概要】
【０００４】
本発明による車両の周辺を表示する方法は、
車両の周辺を表す３次元風景を仮想空間に作成し、
移動する仮想要素であって、面の形状を備え、所定の移動経路にしたがって３次元風景を移動する仮想要素を仮想空間に生成し、所定の移動経路に沿ったそれぞれの位置について仮想要素と３次元風景の表面との交線を決定し、
仮想空間に配置された仮想カメラの視野からの３次元風景を仮想カメラ画像において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個別画像に交線を表示し、
出力装置にビデオシーケンスを供給することを含む。
【０００５】
車両の周辺の表示を提供するための本発明による装置は計算ユニットを含み、計算ユニットは、
車両の周辺を表す３次元風景を仮想空間に作成し、
移動する仮想要素であって、面の形状を備え、所定の移動経路にしたがって３次元風景を移動する仮想要素を仮想空間に生成し、所定の移動経路に沿ったそれぞれの位置について、仮想要素と３次元風景の表面との交線を決定し、
仮想空間に配置された仮想カメラの視野からの３次元風景を仮想カメラ画像において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個々の画像に交線を表示し、
出力装置にビデオシーケンスを供給するように構成されている。
【０００６】
仮想空間は、計算ユニットによって生成される数学的構成である。換言すれば、３次元風景を作成する場合には、車両の周辺のコンピュータモデルが作成される。３次元風景は、車両の周辺の実際の物体を表す物体から組み立てられる。このようにして車両の周辺の３次元図が作成される。この場合、好ましくは、車両に配置されたセンサによって供給されるセンサデータが使用される。したがって、例えば超音波センサ、カメラ、ライダーシステム、又はその他の走査システムによって車両の周辺の物体の位置及び形状を検出することができる。特に３Ｄカメラによって、又は時間的に連続して撮影されたカメラの個別画像の３Ｄ評価（Structure from Motion:三次元形状復元）を用いて車両の周辺を検出することも好ましい。３次元風景は、例えば３次元画素（ボクセル）によって３次元マトリックスに表示される。
【０００７】
まず、仮想カメラの視野から３次元風景を表示する場合には、移動する仮想要素はグラフィック補助手段であり、透明であってもよく、必ずしも見ることはできない。仮想カメラは実際のカメラではなく、仮想空間、ひいては３次元風景の表示を計算する場合に視点となる仮想空間の一点である。仮想要素の形状及び寸法は一定であってもよいし、可変であってもよい。仮想要素は面の形状を備える。すなわち、仮想要素は深さを備えていない。しかしながら、このことは仮想要素が必ずしも平面であることを意味しない。すなわち、仮想要素は、例えば湾曲した面であってもよい。しかしながら、必要に応じて仮想要素及び／又は交線のグラフィック表示を可能にするために、実用的な理由から、グラフィック表示を可能にする仮想要素の面の厚さを仮定することもできる。
【０００８】
提供されたビデオシーケンスは、出力装置、特に車両の内部のディスプレイに表示される。このようにして車両のドライバに仮想空間の３次元風景が提供される。
【０００９】
表示された交線によって、ドライバに提供された風景に補助要素が挿入され、このような補助要素により、表示された風景における輪郭はドライバにとって容易に認識可能なものとなる。したがって、交線の変形は、物体が仮想空間、ひいては車両の実際の周辺に存在することを示す一義的な目に見えるインジケータである。
【００１０】
従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を示す。
【００１１】
好ましくは、仮想空間における３次元風景の作成は、車両の周辺を再現するカメラ画像を検出し、検出されたカメラ画像によって３次元風景のテクスチャを作成することを含む。したがって、車両の周辺の実際の画像はテクスチャとして使用される。このようにして、特に車両の周辺のリアルな表示を達成することができる。
【００１２】
さらに好ましくは、投影面の３次元風景が車両の周辺に対応して形成されている。特に、投影面は、仮想空間における３次元網である。投影面は、特に間隙のない面であり、したがって、個々の連続した面である。３次元風景が個々の投影面によって表示されることにより、仮想要素と３次元風景の表面との関連し合う個々の交線のみが提供される。観察者はこのような交線を極めて容易に認識することができる。したがって、ドライバのいら立ちが防止される。
【００１３】
さらに、移動する仮想要素は拡大する要素であり、所定の移動経路に沿った移動によってこの要素の大きさが増すことは好ましい。このようにして、仮想要素、ひいては交線の長さを、例えば仮想カメラの視野に適合させることができる。したがって、仮想要素は、例えば波のように仮想空間に広がる。
【００１４】
好ましくは、仮想要素の拡大により仮想要素の移動がもたらされ、特に移動する仮想要素の重心は、移動時に同じ位置に保持される。したがって、仮想要素は、例えば中心点を中心として延在し、中心点から広がることができる。石が水中に落下する場合に生じる波面のように、仮想要素は起点から始まって仮想空間に広がる。この場合、別の移動経路が定義されており、これらの移動経路がそれぞれ仮想要素の異なる部分の動きを定義する場合には特に好ましい。特に、仮想要素の異なる部分が仮想空間において異なる方向に移動することは好ましい。このようにして、仮想要素によって一種の波動効果又はソナー効果を模倣することができる。このような表示は特に容易に解釈することができる。この場合、仮想要素の異なる範囲が同一の速度で起点から遠ざかる場合には特に好ましい。
【００１５】
所定の移動経路にしたがって仮想空間を周期的に連続して移動する複数の移動する仮想要素が時間的に連続して表示されることも好ましい。この場合、複数の移動する仮想要素もしくは仮想要素と３次元風景の表面との対応する交線を同時に３次元風景、ひいては仮想空間に表示することができる。したがって、上述の水中に落下する石の例の場合と同様に、複数の波面、すなわち複数の仮想要素が周期的に連続して仮想空間を通過することができる。
【００１６】
この場合、車両の周辺の所定の物体との間隔が減じられた場合に、周期的な連続の時間間隔が減じられることは好ましい。このようにして、特に車両のセンサによって、車両の周辺の所定の物体との間隔が決定される。この間隔に依存して周期的な連続の時間間隔が減じられる。したがって、移動経路に沿った所定の範囲について所定の時間間隔で同時に見ることができる仮想要素の数、ひいては交線の数が増大する。したがって周期的な連続の時間間隔を見れば、ビデオシーケンスの観察者は、所定の物体に接近することがわかる。同時に交線の表示が短時間に連続して増大され、これにより交線の表示が常に最新に保持される。
【００１７】
さらに好ましくは、交線に沿って仮想要素が移動した場合に、仮想空間にカバー層が生成される。交線は仮想要素と共に仮想空間を移動するので、観察時点において仮想要素、ひいては交線が配置されていない範囲についての情報を観察者に提供することも可能である。さらにこのようなカバー層によって、付加的な情報を光学的に提供することができる光学手段が得られる。
【００１８】
特にカバー層は、障害物が存在する車両の周辺の範囲に対応する交線の範囲にのみ生成される。特に障害物は、車線を表す範囲に対して３次元風景のある範囲が隆起している場合に存在している。したがって、カバー層は仮想空間において、障害物、例えば車両周辺の物体、例えば他の車両なども存在する場所にのみ生成される。このようにして、ビデオシーケンスの観察者の注意は、車両を移動する場合に特に重要となる範囲もしくは危険性を含む範囲に意識的に向けられる。
【００１９】
さらに好ましくは、生成されてから所定時間後にカバー層の範囲が仮想空間からフェードアウトする。これは、特にカバー層が再び消されるか、又はカバー層が、例えば透明になり、単にもはや表示されないことによって達成することができる。カバー層によって表示された情報はもはや最新ではないことを示すために色あせるように表示してもよい。したがって、時間的に連続して送信された異なる仮想要素に対応する複数のカバー層を表示することもできる。
【００２０】
この場合に、好ましくは、カバー層のそれぞれの点が仮想カメラに対してどのような間隔を有するのか、カバー層のそれぞれの点に対応する実際の車両周辺の点が車両に対してどのような間隔を有するのか、又はカバー層のそれぞれのカバー点が車両の移動軌道に関してどのように配置されているのかに依存して、カバー層の点の色又はテクスチャが選択される。このようにして、仮想空間内における間隔を推定することを可能にするインジケータがビデオシーケンスの観察者に提供される。
【００２１】
次に本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による車両の周辺を表示する例示的な方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の第１実施形態による仮想空間の例示的な図である。
【図３】例示的な第１の仮想カメラ画像を示す図である。
【図４】例示的な第２の仮想カメラ画像を示す図である。
【図５】例示的な第３の仮想カメラ画像を示す図である。
【図６】例示的な第４の想カメラ画像を示す図である。
【図７】車両の周辺を表示するための本発明による装置を備える車両を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態による車両１０１の周辺２００を表示する方法のフロー図を示す。この方法は、運転支援システムの計算ユニット１００によって実施される。
【００２４】
方法は、車両１０１のドライバによって車両１０１の周辺２００の表示が要求されるとすぐに開始される。方法が開始されるとすぐに第１方法ステップＳ１が実施される。
【００２５】
第１方法ステップＳ１では、仮想空間１における３次元風景２の作成が行われる。３次元風景２は車両１０１の周辺２００を表す。
【００２６】
この第１実施形態では、３次元風景２は、車両１０１の周辺２００に対応して形成された投影面である。図２は、仮想空間１、及び仮想空間１に表示された３次元風景２を例示している。投影面は基本的に皿の形状を備える。この皿又はボウルの内部に位置する仮想空間１の一点は、車両１０１が位置する現実世界の一点を表す。現実の車両１０１は、仮想空間１のモデル９として転写される。したがって、図２からもわかるように、車両１０１の仮想のモデル９は皿状の投影面の内部に配置されている。投影面は、車両１０１の周辺を模倣し、これにより３次元風景２を形成するように変形される。
【００２７】
第１方法ステップＳ１では、車両１０１のセンサ装置によって車両１０１の周辺の走査が行われる。したがって、例えば超音波センサ１０７、カメラ１０３，１０４，１０５，１０６及び／又はライダーシステムによって車両１０１の周辺２００の障害物の位置及び形状が検出される。障害物の位置及び形状は、車両１０１に対する障害物の位置に対応して転写される。転写は、例えば、３次元画素（ボクセル）によって占領されている可能性を仮想空間１に設定することによって行うことができる。図２に示した実施例では、モデル９によって表された車両１０１の前方に別の車両がいる。したがって、モデル９の前方には占領された範囲８があり、この範囲８には、車両１０１の実際の周辺２００の対応する範囲に障害物、この場合には別の車両が存在している。したがって、この占領された範囲８は閾値を超える多数の３次元画素により占領されている可能性がある。
【００２８】
投影面は、これらの３次元画素が投影面によって覆われるか、又は占領されているとマークされた３次元画素が皿の外側に位置するように変形される。投影面は、占領された範囲８において車道を表す皿の底部に対して隆起していることが図２に示されている。
【００２９】
第１方法ステップＳ１、すなわち仮想空間１における３次元風景２の作成は、さらに車両１０１の周辺２００を再現するカメラ画像を検出し、検出されたカメラ画像を用いて３次元風景２のテクスチャを作成することを含む。したがって、車両１０１には複数のカメラ１０３，１０４，１０５，１０６が配置されており、これらのカメラの画像から車両１０１の周辺２００が検出される。これらのカメラ画像は、テクスチャとして投影面、ひいては３次元風景２に配置される。この場合、所定の物体を表示する投影面の一点にこの物体を表すカメラ画像の範囲が配置される。
【００３０】
第１方法ステップＳ１の後には第２方法ステップＳ２が実施される。第２方法ステップＳ２では、仮想空間１において移動する仮想要素３の生成が行われる。
【００３１】
移動する仮想要素３は面の形状を備える。移動する仮想要素３は所定の移動経路４にしたがって仮想空間１、ひいては３次元風景２を移動させられる。図２には仮想要素３が平面として例示されている。これらの平面は、図２に示した平面から外側へ延在しており、したがって直線としてのみ認識可能である。面は必ずしも平面ではなく、例えば丸みをおびていてもよいことに留意されたい。
【００３２】
仮想要素３は所定の移動経路４に沿って移動する。図２では、移動経路４は、移動する仮想要素３が仮想空間を右から左へ移動するように選択されている。仮想要素３は仮想空間１を移動するので、この仮想要素３は何重かに示されている。したがって、第１仮想要素３ａは第１時点の仮想要素であり、第２仮想要素３ｂは第２時点の仮想要素３であり、第３仮想要素３ｃは第３時点の仮想要素である。
【００３３】
仮想要素３は面として形成され、３次元風景２も形成された面によって作成されているので、仮想要素３が３次元風景２と接触する箇所には交線５が生じる。交線５は、所定の移動経路４に沿った仮想要素３のそれぞれの位置について決定される。このようにして、仮想要素２と３次元風景２の表面との交線５が決定される。
【００３４】
図２には、仮想要素３が表示されている時点における交線５も示されている。したがって、図２には第１時点の交線５である第１交線５ａが示されている。第２交線５ｂは第２時点の交線５であり、第３交線５ｃは第３時点の交線５である。図２には、交線５は点としてのみ示されている。なぜなら、交線５は図２に示した図平面に入り込み、図平面から外側へ延在しているからである。
【００３５】
仮想要素３は、この第１実施形態では一定の大きさを備える。代替的な実施形態では、仮想要素３は拡大要素であり、所定の代替的な移動経路４′に沿った移動によって大きさが増す。このことは、図２に車両１０１のモデル９の後部の後方に例示されている。仮想要素３は必ずしも仮想空間１全体に延在していないことがわかる。この場合、仮想要素３は、異なる時点において仮想要素３ｄ〜３ｆによって示されている。仮想要素３の面は、代替的な移動経路４′に沿った移動によって上昇、すなわち増大していることがわかる。
【００３６】
別の代替的な実施形態では、仮想要素３の移動が仮想要素３の拡大により生じる。この場合、特に仮想要素３の重心は移動時に同じ位置に保持される。したがって、仮想要素３は、例えば球又は円筒周面の形状を備える。球の例では、移動経路４の起点が球の中心であってもよい。仮想要素３の面は拡大し、したがって球の球半径も増大する。球の中心は変化せずに所定位置に保持される。したがって、面自体は移動しているにもかかわらず、移動時には仮想要素３の重心も同じ位置に保持される。この場合、仮想要素３の幾何学的な重心が重心とみなされる。このようにして、交線５が波及と同様に仮想空間１を移動する光学的な効果が生成される。
【００３７】
随意に、複数の仮想要素３が仮想空間１に同時に存在する。したがって、所定の移動経路４にしたがって仮想空間１を周期的に連続して移動する複数の仮想要素３を時間的に連続して表示することができる。これにより、仮想空間１を次々に移動又は波及する複数の波面が生成される。この場合、周期的な連続は、別の移動する仮想要素３が仮想空間１においてそれぞれ生成されるまでに経過する時間間隔によって定義される。この時間間隔は、特に柔軟に設定されている。したがって、時間間隔は、特に障害物に対する車両１０１の間隔に依存している。特に周期的な連続の時間間隔は、車両１０１の周辺の所定の物体、すなわち障害物と車両１０１との間の間隔が減じられた場合には減じられる。車両１０１が障害物に近くにいる場合には、周期的な連続は、高い周波数、すなわち短い時間間隔によって特徴づけられている。車両１０１の周辺２００の所定の物体と車両１０１との間の間隔が大きい場合には、周期的な連続は低い周波数及び大きい時間間隔によって特徴づけられている。
【００３８】
第２方法ステップＳ２では、本発明のこの第１実施形態において、さらに交線５に沿って仮想要素３が移動した場合にカバー層７が仮想空間１に生成される。カバー層７は、例えばグラフィック要素であり、このようなグラフィック要素は３次元風景２のそれぞれの箇所で生成された場合に３次元風景２の表面に配置される。３次元風景２に色付けすることによってカバー層７を生成することもできる。カバー層７によって車両１０１のドライバに付加的な情報を提供することができるグラフィック要素が設けられる。
【００３９】
このために、特にカバー層７の色又はテクスチャが変更される。しかしながら、このような情報はある程度の時間が経過するとすぐに最新性を失うので、カバー層７の範囲は生成されてから所定時間後には仮想空間からフェードアウトされる。換言すれば、カバー層７は仮想要素３と共に移動する交線５の後方の所定範囲においてのみ見ることができる。
【００４０】
第２方法ステップＳ２の後には第３方法ステップＳ３が実施される。第３方法ステップＳ３では、仮想空間１に配置されている仮想カメラ６の視野から３次元風景２が繰返し再現される。仮想カメラ６は、図２では例えば車両１０１のモデル９の上方に配置されている。したがって、仮想カメラ６によって、車両１０１の周辺２００の鳥瞰図を生成することができる。仮想カメラ６は本物のカメラではなく、仮想空間１及び仮想空間１に含まれる要素のグラフィック図を計算するための基礎となる仮想空間１の一点である。仮想カメラの視野からの画像は仮想カメラ画像１０として保存される。上述のように、仮想要素３は仮想空間１を移動する。したがって、交線も仮想空間１を移動する。さらに３次元風景２は車両１０１の実際の周辺２００の変化に連続的に適合される。仮想空間１には移動された場面も配置される。このような場面を表示するために、連続する仮想カメラ画像１０が計算され、これらの仮想カメラ画像１０からビデオシーケンスが生成される。このビデオシーケンスには、ビデオシーケンスの個々の画像の交線５が示されている。このために、交線５は色付けされる。仮想要素３自体は透明であってもよく、したがって仮想カメラ画像１０、ひいてはビデオシーケンスにおいて見ることができなくてもよいし、又は仮想要素３は同様に見ることができる要素であるが、好ましくは透明な要素３として表示される。
【００４１】
第３方法ステップＳ３の後には第４方法ステップＳ４が実施される。第４方法ステップＳ４では、出力装置に表示するためのビデオシーケンスが供給される。出力装置は車両１０１の内部のディスプレイ１０２である。ビデオシーケンスは、このために運転支援システムの計算ユニット１００のビデオ出力部に供給される。
【００４２】
仮想空間１で見ることができると説明した物体は、出力装置にビデオシーケンスとして表示する場合にも見ることができることに留意されたい。仮想空間は数学的な構成にすぎないので、この構成において計算された要素自体は当然ながら決して見ることができない。ビデオシーケンスとして時間的に連続して出力装置に出力される仮想カメラ６の画像の表示のみがユーザに見えるようになっている。第４方法ステップＳ４の後に、方法は第１方法ステップＳ１に戻り、ユーザが終了するまでこのループで繰り返される。
【００４３】
図３は、例示的な第１の仮想カメラ画像１０を示し、図４は例示的な第２の仮想カメラ画像１０を示す。例示的な第１の仮想カメラ画像１０及び例示的な第２の仮想カメラ画像１０は、本発明により生成されたビデオシーケンスの画像である。この場合、第１の仮想カメラ画像１０は第２時点で計算され、第２の仮想カメラ画像１０は第３時点で計算されている。したがって、第１の仮想カメラ画像１０には第２交線５ｂが示されており、第２の仮想カメラ画像１０には第３交線５ｃが示されており、これらの交線は図２にも同様に示されている。例示的な第１及び第２の仮想カメラ画像１０には占領された範囲８を見ることができ、この範囲８には、車両１０１の周辺２００にいる別の車両が再現されている。投影面はこの占領された範囲８では、これに応じて変形されている。
【００４４】
図３及び図４に示された時点の間では、仮想要素３が移動経路４に沿って移動される。したがって、図３には第２仮想要素３ｂ、すなわち第２時点の位置の仮想要素３が表示されており、図４には第３仮想要素３ｃ、すなわち第３時点の位置の仮想要素３が表示されている。仮想要素は、図３及び図４には見ることができるように示されているが、本発明によるビデオシーケンスの表示では見ることができない場合もある。
【００４５】
障害物が表示されている占領された範囲８の交線５が、表示されている障害物にどのように配置されるかが図示されている。既に交線５の延び方から、ドライバは車両１０１の周辺２００に障害物があることを認識できる。さらに図３及び図４に示すように、交線５の後方の範囲、すなわち移動経路４とは反対方向に、３次元風景２のテクスチャが作成されている。テクスチャはこの範囲にカバー層７が生成されることにより得られ、カバー層は、図３及び図４に示した実施形態ではテクスチャを備える。カバー層７のテクスチャは、テクスチャとして投影面に位置する画像がソフトフォーカスされるように選択される。
【００４６】
図５は例示的な第３の仮想カメラ画像１０を示し、図６は例示的な第４の仮想カメラ画像１０を示す。例示的な第３の仮想カメラ画像１０及び例示的な第４の仮想カメラ画像１０は、本発明により生成されたビデオシーケンスの画像である。例示的な第３の仮想カメラ画像１０及び例示的な第４の仮想カメラ画像１０は、同様に図３及び図４に再現された場面を示す。しかしながら、この場合には仮想カメラ６の位置は異なるように選択されている。さらにカバー層７は、車両１０１の周辺２００の、障害物が存在する範囲に対応する交線５の範囲にのみ生成されている。したがって、カバー層７は車両１０１の周辺２００の全ての範囲には延在していない。別の車両がいる場所、すなわち占領された範囲８にのみカバー層７は生成される。これは、例えば物体が所定の高さ範囲を超えて仮想空間に延在している場合にのみカバー層が生成されることによって達成される。
【００４７】
カバー層７は色付けされるか、又はテクスチャリングが施され、仮想カメラ画像１０に適切に表示される。したがって、例えばカバー層７の点の色又はテクスチャは、カバー層７のそれぞれの点が仮想カメラ６に対してどのような間隔をとるかに応じて選択される。代替的には、カバー層７の点の色又はテクスチャは、カバー層７のそれぞれの点に対応する車両１０１の実際の周辺２００の点が車両１０１に対してどのような間隔をとるかに応じて選択される。したがって、カバー層７が配置されている障害物が車両１０１の近くにいる場合には、カバー層７は、例えば赤で色付けされている。障害物との間隔が大きい場合には、例えば黄色で色付けされるか、又は間隔がさらに大きい場合には緑色で色付けされる。この場合、近いか遠いかの識別は、距離閾値によって行うことができる。代替的又は付加的に、カバー層７の点の色又はテクスチャは、カバー層７のそれぞれの点が車両１０１の移動軌跡に対してどのように配置されているかに応じて選択される。車両１０１の移動軌跡は、例えばどのようなスピードで車両１０１が移動するのか、どのような操舵角になっているのか、及び／又はどのギアが入っているのかに応じて計算することができる。したがって、移動軌跡は、車両１０１の予想される未来の動きを表す。移動軌跡に追従した場合には車両１０１が障害物に衝突することをこの移動軌跡が示唆した場合には、対応する障害物上のカバー層７は、例えば赤で色付けされる。
【００４８】
図７は、車両１０１及び車両１０１の周辺２００を表示するための本発明による装置を示す。車両１０１には計算ユニット１００が配置されており、この計算ユニットによって、第１から第４までの方法ステップＳ１〜Ｓ４が実施される。車両１０１には、第１から第４カメラ１０３〜１０６が配置されており、これらのカメラによって車両１０１の周辺２００がカメラ画像から検出され、カメラ画像は、テクスチャとして３次元風景２に配置される。さらに車両１０１には複数の超音波センサ１０７が配置されており、これらの超音波センサは車両１０１のセンサ装置であり、これらの超音波センサによって、車両１０１の周辺の障害物の位置及び形状が検出される。第１〜第４カメラ１０３〜１０６及び多数の超音波センサ１０７は計算ユニット１００に接続されており、検出されたデータは計算ユニット１００に伝送される。車両１０１の内部空間には、ビデオシーケンスを表示する出力装置であるディスプレイ１０２が配置されている。
【００４９】
したがって、要約すると、まずビデオ情報及び外部センサによって検出される物体の図として周辺図が作成される。これらの周辺図から、環境、周辺の物体、及び車両１０１の構造を示す３次元図が作成される。これらの図のそれぞれの３次元点は、そこに実際の物体がある可能性を示す。次いで異なる物体を覆う形状が近隣の物体及び最も重要な障害物のために生成される。これらの物体の対応する３次元画素は、移動する可能性が最も高い。車両１０１の周辺環境から得られるこれらの形状又は３次元網に、車両１０１のカメラによって検出される画像を用いてテクスチャが作成される。次いでこの３次元仮想世界に、仮想世界の底部を超えて全ての方向に広がる波動オーバレイが投影される。この波動伝搬の中心は、好ましくは車両１０１のモデル９である。波動オーバレイは、障害物に衝突した場合に変形される。この場合、波動オーバレイの形状は、障害物の覆いに適合される。これらの波動オーバレイは、好ましくは周期的に送信され、物体と車両１０１との間隔が変化した場合には送信周期の時間間隔が変更される。物体が車両１０１に近づけば近づく程、波動オーバレイにより形成された波動がより速く送信される。この場合、波動オーバレイ、すなわち交線５又はカバー層７は、車両１と物体との距離に応じて色付けされる。波動が物体に衝突するとすぐに、物体は、適切な色が割り当てられたカバー層７によって覆われる。色によって、物体の重要性が示唆される。物体が車両１０１に著しく近づいた場合には、赤色が選択され、黄色は中程度の危険性を表し、緑は大きい間隔を表す。この色付けは、必要に応じてドライバ又はユーザがメニュー入力によって適合させることができる。カバー層７のテクスチャがソフトフォーカスをもたらす場合にはさらに好ましい。カバー層のマークもしくは色強度は、車両１０１の移動軌跡に基づいて選択もしくは適合される。移動軌跡が障害物のそばを通り過ぎた場合には、車両１０１が障害物のそばを通り過ぎていない状態に比べてカバー層の色変化もしくは色をより透明でないように選択することができる。
【００５０】
したがって、特にドライバの駐車可能性を比較する可能性も得られる。さらに、ドライバにとって重要性の高い範囲が強調される。
【００５１】
上記開示の他に、図１から図７までの開示にも留意されたい。
【符号の説明】
【００５２】
１  仮想空間
２  ３次元風景
３  仮想要素
３ａ  第１仮想要素
３ｂ  第２仮想要素
３ｃ  第３仮想要素
４  移動経路
５  交線
５ａ  第１交線
５ｂ  第２交線
５ｃ  第３交線
６  仮想カメラ
７  カバー層
８  範囲
９  モデル
１０  仮想カメラ画像
１００  計算ユニット
１０１  車両
１０２  ディスプレイ
１０３，１０４，１０５，１０６  カメラ
１０７  超音波センサ
２００  周辺
Ｓ１  第１方法ステップ
Ｓ２  第２方法ステップ
Ｓ４  第４方法ステップ
Ｓ３  第３方法ステップ
【図１】
2018139107.tif 000003
【図２】
2018139107.tif 000004
【図３】
2018139107.tif 000005
【図４】
2018139107.tif 000006
【図５】
2018139107.tif 000007
【図６】
2018139107.tif 000008
【図７】
2018139107.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月12日(2018.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺を表示する方法において、該方法が：
車両の周辺を表す３次元風景（２）を仮想空間（１）に作成し、
移動する仮想要素（３）であって、面の形状を備え、所定の移動経路（４）にしたがって３次元風景を移動する仮想要素（３）を仮想空間（１）に生成し、所定の移動経路（４）に沿ったそれぞれの位置について仮想要素（３）と３次元風景（２）の表面との交線（５）を決定し、
仮想空間（１）に配置された仮想カメラ（６）の視野からの３次元風景（２）を仮想カメラ画像（１０）において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像（１０）からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個別画像に交線（５）を表示し、
出力装置にビデオシーケンスを供給することを含む、車両の周辺を表示する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記仮想空間（１）における３次元風景の作成は、さらに：
車両の周辺を再現するカメラ画像を検出し、
検出されたカメラ画像によって前記３次元風景（２）のテクスチャを作成することを含む方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
車両の周辺に対応して投影面として前記３次元風景（２）を形成する方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法において、
移動する前記仮想要素（３）が、所定の移動経路（４）に沿った移動によって大きさが増す拡大する要素である方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法において、
前記仮想要素（３）の拡大により前記仮想要素（３）の移動をもたらす方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記仮想要素（３）の重心を移動時に同じ位置に保持する方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法において、
前記所定の移動経路（４）にしたがって前記仮想空間（１）を周期的に連続して移動する複数の移動する前記仮想要素（３）を時間的に連続して表示する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
車両の周辺の所定の物体と車両との間の間隔が減じられた場合に、周期的な連続の時間間隔を減じる方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の方法において、
前記交線（５）に沿って前記仮想要素（３）が移動した場合に、前記仮想空間（１）にカバー層（７）を生成する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
障害物が存在する車両の周辺の範囲に対応する前記交線（５）の範囲（８）にのみ前記カバー層（７）を生成する方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、
生成されてから所定時間後に、前記カバー層（７）の範囲を前記仮想空間（１）からフェードアウトさせる方法。
【請求項１２】
請求項９から１１までのいずれか一項に記載の方法において、
前記カバー層（７）のそれぞれの点が前記仮想カメラ（６）に対してどのような間隔を有するのか、
前記カバー層（７）のそれぞれの点に対応する実際の車両周辺の点が車両に対してどのような間隔を有するのか、又は
前記カバー層（７）のそれぞれの点が車両の移動軌道に関してどのように配置されているのかに依存して、前記カバー層（７）の点の色又はテクスチャを選択する方法。
【請求項１３】
車両（１００）の周辺（２００）の表示を提供するための装置において、該装置が計算ユニット（１０１）を含み、該計算ユニットが：
車両（１００）の周辺（２００）を表す３次元風景（２）を仮想空間（１）に作成し、
移動する仮想要素（３）であって、面の形状を備え、所定の移動経路（４）にしたがって３次元風景を移動する仮想要素（３）を仮想空間（１）に生成し、所定の移動経路（４）に沿ったそれぞれの位置について、仮想要素（３）と３次元風景（２）の表面との交線（５）を決定し、
仮想空間（１）に配置された仮想カメラ（６）の視野からの３次元風景（２）を仮想カメラ画像（１０）において繰り返し再現し、連続する仮想カメラ画像（１０）からビデオシーケンスを生成し、ビデオシーケンスの個々の画像に交線（５）を表示し、
出力装置（１０２）にビデオシーケンスを供給するように構成されている、車両（１００）の周辺（２００）の表示を提供するための装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による車両の周辺を表示する例示的な方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の第１実施形態による仮想空間の例示的な図である。
【図３】例示的な第１の仮想カメラ画像を示す図である。
【図４】例示的な第２の仮想カメラ画像を示す図である。
【図５】例示的な第３の仮想カメラ画像を示す図である。
【図６】例示的な第４の仮想カメラ画像を示す図である。
【図７】車両の周辺を表示するための本発明による装置を備える車両を示す図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
したがって、要約すると、まずビデオ情報及び外部センサによって検出される物体の図として周辺図が作成される。これらの周辺図から、環境、周辺の物体、及び車両１０１の構造を示す３次元図が作成される。これらの図のそれぞれの３次元点は、そこに実際の物体がある可能性を示す。次いで異なる物体を覆う形状が近隣の物体及び最も重要な障害物のために生成される。これらの物体の対応する３次元画素は、移動する可能性が最も高い。車両１０１の周辺環境から得られるこれらの形状又は３次元網に、車両１０１のカメラによって検出される画像を用いてテクスチャが作成される。次いでこの３次元仮想世界に、仮想世界の底部を超えて全ての方向に広がる波動オーバレイが投影される。この波動伝搬の中心は、好ましくは車両１０１のモデル９である。波動オーバレイは、障害物に衝突した場合に変形される。この場合、波動オーバレイの形状は、障害物の覆いに適合される。これらの波動オーバレイは、好ましくは周期的に送信され、物体と車両１０１との間隔が変化した場合には送信周期の時間間隔が変更される。物体が車両１０１に近づけば近づく程、波動オーバレイにより形成された波動がより速く送信される。この場合、波動オーバレイ、すなわち交線５又はカバー層７は、車両１０１と物体との距離に応じて色付けされる。波動が物体に衝突するとすぐに、物体は、適切な色が割り当てられたカバー層７によって覆われる。色によって、物体の重要性が示唆される。物体が車両１０１に著しく近づいた場合には、赤色が選択され、黄色は中程度の危険性を表し、緑は大きい間隔を表す。この色付けは、必要に応じてドライバ又はユーザがメニュー入力によって適合させることができる。カバー層７のテクスチャがソフトフォーカスをもたらす場合にはさらに好ましい。カバー層のマークもしくは色強度は、車両１０１の移動軌跡に基づいて選択もしくは適合される。移動軌跡が障害物のそばを通り過ぎた場合には、車両１０１が障害物のそばを通り過ぎていない状態に比べてカバー層の色変化もしくは色をより透明でないように選択することができる。
【外国語明細書】
2018139107000001.pdf