(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（４）の周辺部を描写する画像データを作成するための周辺カメラ（６）、並びに、制御・評価ユニット（８）を装備した車両（４）用のドライバー・アシスタント・システム（２）であって、
該制御・評価ユニット（８）が、
画像データの評価とオブジェクト認識を実施できるように構成され、
該評価とオブジェクト認識は、車両（４）の前方に第一オブジェクトとしてのオブジェクト、特に、第一車両としての車両が認識され、該第一オブジェクトの部分的に透明な領域も割り出されるように実施され、
該部分的に透明な領域は、アルゴリズム、乃至、オペレータを用いることによる画像データの評価、並びに、対称オペレータやエッジ認識、光学的流れの分析を用いる、或いは、距離を測定する方法の助けを借りることにより認識され、
第一オブジェクト（１０）において認識された部分的に透明な領域（１６）を通過して描写される車両（４）の周辺領域内の第二オブジェクト（１２，１４）も認識できるように、第一オブジェクト（１０）において認識された部分的に透明な領域（１６）を描写する画像データが、評価されるように
構成されている
ことを特徴とするドライバー・アシスタント・システム。
【請求項２】
他の交通参加者（１２，１４）、即ち、貨物車両、乗用自動車、二輪車、自転車、或いは、歩行者が、車両（４）の周辺部内の第二オブジェクト（１２，１４）として認識される
ことを特徴とする請求項１に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【請求項３】
該制御・評価ユニット（８）が、車両（４）の前後方向の制御用に構成されている、但し、縦方向制御の際には、第一オブジェクト（１０）だけでなく、第二オブジェクト（１２，１４）も考慮され、且つ、
該縦方向制御が、第一オブジェクト（１０）と第二オブジェクト（１２，１４）との間の相対間隔に依存して実施される
ことを特徴とする請求項１或いは２に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【請求項４】
該制御・評価ユニット（８）が、車両（１０，１２，１４）のライトシグナル手段、特に、ブレーキシグナルのライトシグナル（１８）を認識できるように構成されている
ことを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【請求項５】
該周辺カメラ（６）が、車両（４）のフロントガラスの領域、並びに、ヘッドライナ部分に配置されている
ことを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【請求項６】
該周辺カメラ（６）が、ステレオ・カメラとして構成されている
ことを特徴とする請求項１から５のうち何れか一項に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【請求項７】
該制御・評価ユニット（８）が、車両（４）の前後方向の制御用に構成されている、但し、縦方向制御の際には、レーダー・システムの測定データも考慮される
ことを特徴とする請求項１から６のうち何れか一項に記載のドライバー・アシスタント・システム（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺部を描写する画像データを作成するための周辺カメラ、並びに、制御・評価ユニットを包含する車両用のドライバー・アシスタント・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、道路交通用の車両には、増々、ドライバー・アシスタント・システムが装備されるようになってきている。このようなドライバー・アシスタント・システムは、特に、安全性を高めるため、並びに、事故を回避するために用いられている。現在使用されているドライバー・アシスタント・システムのほとんどが、車両操作に関して、ドライバー、乃至、運転手を、サポートするような仕様となっている。
【０００３】
中でも、特許文献１には、例えば、画像取得手段が、車内に配置されており、これにより道路を捕捉し、画像取得手段の画像内の赤色部分の評価を実施することによるブレーキシチュエーションを認識するための装置が、既知である。
【０００４】
更には、例えば、縦方向制御用、特に、車間制御用に構成されている車両用ドライバー・アシスタント・システムが、既知である。このようなシステムでは、車両の前方が、レーダー・システムによってセンシングされることによって監視され、評価ユニットを用いて、該レーダー・システムのデータが、評価され、前方を走行中の車両が、障害物として認識される。該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両が、前方を走行中の車両に対する予め定められている最低車間を下回って接近した場合、該ドライバー・アシスタント・システムは、全自動的に、該車両の速度を、予め定められている最低車間以上の車間が再び確保されるまで、減速する。前方を走行中の車両に対する車間が大きくなり、予め定められている最低間隔を超えた場合、該ドライバー・アシスタント・システムは、該車両の速度を再び、少なくとも、該車両のドライバーによって予め設定されている閾値まで加速する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８３３１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、上記を出発点として、より有利なドライバー・アシスタント・システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、請求項１記載の特徴を持つドライバー・アシスタント・システムによって達成される。好ましい発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
ここで、該ドライバー・アシスタント・システムは、動力車両用の仕様になっている、即ち、車両内において使用されるものである。また、該システムは、車両の周辺部、或いは、少なくとも、車両の前方を描写する画像データを作成するための周辺カメラ、並びに、制御ユニットと、画像データを評価し、オブジェクト認識を実施できるように構成されている評価ユニットを包含している。ここでは、該評価とオブジェクト認識は、該車両の前方にオブジェクト、特に、車両、例えば、乗用自動車が、ドライバー・アシスタント・システムによって認識され、これに加え、該オブジェクトの部分的に透明な領域も割り出されるように実施される。該オブジェクトは、この際、周辺カメラの直接的視野内にあり、該オブジェクトは、以下、第一オブジェクト、乃至、第一車両と呼ばれる。
【０００９】
多くのシチュエーションにおいては、通常、直接的前方を走行中の車両である第一オブジェクトが、該第一オブジェクトの更に前方にある、以下、第二オブジェクトと呼ぶ他の関連するオブジェクトへの直接的な視野を遮っているため、第二オブジェクトは、従来の技術に係るドライバー・アシスタント・システムの周辺カメラによっては、捕捉されない。一方、ここで開示するドライバー・アシスタント・システムでは、車両、特に、乗用自動車は、通常、追従する車両のドライバーが、所謂「先を見越した運転」を実施するために、当然のこととして、これらを透かして見ている、少なくとも部分的に透明なリアガラスと少なくとも部分的に透明なフロントガラスを有していると言うことを応用している。即ち、ここに開示されているドライバー・アシスタント・システムは、ドライバーのやり方を真似ており、その実施のために、該制御・評価ユニットが、認識されたオブジェクトの部分的に透明な領域を割り出している。都合の良いケースでは、これらの部分的に透明な領域は、第一オブジェクトを貫通する視野チャンネル、乃至、視野トンネルとして用いることができ、この領域を、実質的な視野の拡張に利用することができる。
【００１０】
第一オブジェクトに、該当する部分的に透明な領域が、割り出された場合、認識された部分的に透明な領域を描写している周辺カメラの画像データが、制御・評価ユニットによって、第二オブジェクトが、周辺部、特に、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両の前方に認識され、第一オブジェクトの部分的に透明な領域を通過して描写されるように評価される。要するに、前方を走行中の車両において、該前方を走行中の車両にリアガラスとフロントガラスがある場合、これらを通過して見通すことが可能か否かをチェックし、可能な場合、その機会を活かすということである。その結果、直接的前方を走行中の車両の挙動だけでなく、その前方、即ち、周辺カメラの直接的視野外の該直接的前方を走行中の車両の更に前方の交通シチュエーションも監視することが可能である。
【００１１】
この際には、認識された第一オブジェクト、即ち、例えば、直接的前方を走行中の乗用自動車を描写している画像データに対しては、好ましくは、第一オブジェクトの描写内に十分に透明なオブジェクト、即ち、リアガラスが、認識できるか否かについてそこでチェックされる付加的な分析も実施されることが好ましい。該当するリアガラスの認識は、その際、使用目的に応じて、様々なアルゴリズム、或いは、オペレータを用い、即ち、例えば、対称オペレータやエッジ認識などを用いて実施される。他の方法として、直接的前方を走行中の車両において、リアガラスの領域を認識するために、周辺カメラの画像シーケンスを評価し、その際、光学的流れを分析することも可能である。この場合、前方を走行中の車両が描写されている画像領域内において、例えば、直接的前方を走行中の車両が描写されている画像領域内に写っている、画像領域の縁に対して相対的に動いているガイドポストなど、特徴的なオブジェクト、及び／或いは、特徴的な動きが探される。更には、幾ばくかの用途においては、第一オブジェクトの部分的に透明な領域は、距離測定を実施する方法によって得られる、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両から、第一オブジェクトが描写されている画像領域内において、それらまでの距離が、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両から、第一オブジェクトまでの距離とは、有意に異なるストラクチャーやオブジェクトを特定することによっても、割り出すことができる。これに適した距離を測定する方法は、原則的に、既知である。これは、シングルレンズの周辺カメラの場合、所謂、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｔｉｏｎ」法を用いれば可能であり、ダブルレンズや複数のレンズを装備した周辺カメラの場合は、単純にステレオ効果を用いれば可能なことである。
【００１２】
部分的に透明な領域を描写する該当画像領域が、認識された場合、直接的前方を走行中の車両のリアガラスとフロントガラスを貫通する視野チャンネルが割り出され、この画像領域の画像データが、この領域内の、直接的前方を走行中の車両があるために、少なくとも部分的には、周辺カメラの直接的視野内には無い、第二オブジェクトを割り出し、認識するために評価される。第二オブジェクトとしては、その交通状況において関連する全てのオブジェクト、即ち、例えば、道路標識や信号なども捕捉され、認識される。
【００１３】
該ドライバー・アシスタント・システムの好ましい実施形態では、他の交通参加者のみ、即ち、貨物車両、乗用自動車、二輪車、自転車、歩行者などのみが第二オブジェクトとして認識される。これらの第二オブジェクトは、先を見越した運転の際には、通常、自らもある速度をもって道路交通内を動いており、しかも、いつ何時でもその方向と速度が変化する可能性があり、早期に認識することが、非常に有利であるため、特に重要である。
【００１４】
尚、該制御・評価ユニットは、車両前後方向の制御、特に、車間制御用に構成されていることが好ましいが、縦方向制御の際は、第一オブジェクトだけでなく、第二オブジェクト、特に、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両に対するそれの相対速度も考慮される。即ち、該ドライバー・アシスタント・システムは、直接的前方を走行中の車両に対する車間制御用に構成されていることが好ましいが、該車間制御においては、従来の技術のドライバー・アシスタント・システムのように直接的前方を走行中の車両との間隔だけでなく、付加的に、直接的前方を走行中の車両の更に前方の交通シチュエーションも、少なくともそれが可能な限り、即ち、直接的前方を走行中の車両に、部分的に透明な領域が認識され、直接的前方を走行中の車両の更に前方の交通シチュエーションを、それを貫通して見ることが可能な、視野チャンネルや視野トンネルを使用することができる場合には、考慮される。
【００１５】
その目的は、早期に危険シチュエーションに対応し、道路交通の安全性をより高めることができるように、危険シチュエーションを早期に認識することである。更なる目的は、可能な限りマイルドな、即ち、ゆっくりした加速と減速によって縦方向制御を実施し、特に、急な減速を可能な限り回避するような車間制御を実現することである。その様なマイルドな直接的前方を走行中の車両に対する車間の制御は、先を見越した運転によって可能になる、なぜならば、該直接的前方を走行中の車両の更に前方の交通シチュエーションから、直接的前方を走行中の車両のドライバーが将来的にとるであろう挙動、要するに、直接的前方を走行中の車両への車間の経時変化を予測することができるからである。その結果、予防的な速度調整が可能となるため、予測したシナリオが実際に起こった場合、更に必要な速度調整は、少なくて済む。
【００１６】
即ち、例えば、直接的前方を走行中の車両の前方に、速度を制限する交通標識が認識された場合、直接的前方を走行中の車両のドライバーは、彼の車両の速度を制限速度に合わる、特に、現在の速度から減速すると予想される為、ドライバー・アシスタント・システムは、該交通標識を認識した後、対応する速度調整を、特に、減速を、予防的に実施する。即ち、該ドライバー・アシスタント・システムは、多くのケースにおいて、直接的前方を走行中の車両の速度が変化する前に、速度調整を開始するため、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両が速度調整に用いることのできる時間枠が拡張し、その結果、マイルドな、要するにゆっくりとした速度調整が可能になる。
【００１７】
また、該ドライバー・アシスタント・システムによる車両前後方向の制御が、第一オブジェクトと第二オブジェクトとの間の相対的間隔に依存して実施される、或いは、この間隔が少なくとも考慮されることが好ましい。特に、渋滞時や車列走行では、比較的短い時間内に、速度変更を実施せねばならない一方、この様なケースでは、第一オブジェクトと第二オブジェクトとの間の、特に、直接的前方を走行中の車両とその前方を走っている車両との間の相対的間隔と、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両と第一オブジェクト、即ち、直接的前方を走行中の車両との間の間隔には、比較的簡単な相関関係が成り立つ、即ち、第一オブジェクトと第二オブジェクトとの間の相対的間隔の変化から、ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両が必要とする速度調整を割り出すことが可能である。
【００１８】
好ましい発展形態においては、縦方向制御の際、第一オブジェクトと第二オブジェクトとの間の相対的間隔のみではなく、第二オブジェクトとその前方のオブジェクト、更には、該ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両から更に遠い前方にあるオブジェクトとの相対的間隔も考慮される。
【００１９】
ドライバー・アシスタント・システムの更なる有利な形態によれば、制御・評価ユニットは、車両のライトシグナル手段のライトシグナル、特に、ブレーキシグナルを認識できるように構成されている。この様なケースでは、速度変化、特に、減速は、対応するライトシグナル、例えば、ハザードシグナルやブレーキシグナルが、認識された時点において開始される為、ドライバー・アシスタント・システムの早期的対応が、可能になる。
【００２０】
更には、周辺カメラの視野の角度が、有利になる配置として、該周辺カメラは、フロントガラスの領域、並びに、車両のヘッドライナ部分に配置されることが好ましい。また、周辺カメラとしては、所謂「ステレオ・カメラ」を採用することが理に適っているが、その理由は、この様なカメラを用いれば、画像データを基に距離測定が原理的に可能であるからである。
【００２１】
いずれにせよ更に、より大きなデータベースに基づいてドライバー・アシスタント・システムによる車両前後方向の制御を実施するために、他のセンサーデータや測定データも用いることは、好ましい。これは、該当するセンサーが、既に、例えば、他のドライバー・アシスタント・システムを実施するために、車載されている場合、特に好ましい。また、例えば、縦方向制御の際、レーダー・システムの測定データを考慮することも好ましいが、該レーダー・システムが、所謂「マルチパス・プロパゲーション（多重伝搬）」用に構成されていることがより好ましい。この様なレーダー・システムでは、多重伝搬により、レーダー波を直接的に反射し、送信手段側へ送り返すオブジェクトや障害物のみならず、レーダー波があるオブジェクトに当たった後にこれに当たるようなオブジェクトも認識できる。この様にすることで、原理的には、レーダー波によって、直接的前方を走行中の車両だけでなく、該直接的前方を走行中の車両の前方にある車両やオブジェクトも捕捉することができる。この際、例えば、レーダー・システムを装備した車両からレーダー波が、路面と直接的前方を走行中の車両の床下の間を拡散し、より前方を走行中の車両に到達できると言う現象も応用できる。
【００２２】
以下、本発明の実施例を、模式的な図面に基づいてより詳しく説明する。図の説明：
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ドライバー・アシスタント・システムを装備した車両のブロック図的な描写である。
【図２】前方に向いて車両の前方を描写している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
互いに対応する部分は、全ての図においてそれぞれ同じ符号がつけられている。
【００２５】
以下に例として説明する図１に描かれているドライバー・アシスタント・システム２は、車両４に装備されており、周辺カメラ６と制御・評価ユニット８を包含している。該周辺カメラ６は、周辺部、或いは、周辺領域、特に、車両４の前方を描写する画像データを作成するために用いられ、該画像データは、代案的に周辺カメラ６に内蔵されていることもできる制御・評価ユニット８によって、評価される。
【００２６】
図２には、周辺カメラ６によって撮影される画像が、スケッチされており、ここには、直接的前方を走行中の車両１０、直接的前方を走行中の車両１０からずれて更に前方を走行している、以下、オフセット車両１２と呼ぶ、車両、並びに、直接的前方を走行中の車両１０によって完全に覆われている、以下、カバード車両１４と呼ぶ、車両が、描かれている
【００２７】
ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４のドライバー、乃至、運転手は、この様なシチュエーションにおいて、直接的前方を走行中の車両１０の少なくとも部分的に透明なリアガラスと少なくとも部分的に透明なフロントガラスによって確保されている部分的に透明な視野チャンネル１６を介して三台の車両１０，  １２，  １４全てを認識、乃至、感知することが可能である。仮に、該ドライバーが、直接的前方を走行中の車両１０のアクションに対してのみではなく、他の双方の車両１２，  １４のアクションにも反応して運転する場合、これは、一般的に、所謂「先を見越した運転」と称される。
【００２８】
この様な先を見越した運転を、ドライバー・アシスタント・システム２によって模倣する場合、制御・評価ユニット８は、周辺カメラ６の画像データを分析する際に、直接的前方を走行中の車両１０のようなオブジェクトだけでなく、部分的に透明な視野チャンネル１６も認識する。即ち、部分的に透明な視野チャンネル１６を描写した画像データは、付加的に、カバード車両１４や部分的に覆われているオフセット車両１２を描写するオブジェクトに関しても評価される。部分的に透明な視野チャンネル１６を描写する画像データの分析は、例えば、車両の、例えば、それがコントラストの変化や色ずれの原因ともなり得る着色が、施されているいることもあるフロントガラス、及び／或いは、リアガラスも考慮するように変更されたアルゴリズムを用いて実施される。
【００２９】
所謂ステレオ・カメラとして構成されている周辺カメラ６の画像データを分析することにより、前方を走行中の車両１０，  １２，  １４を認識するだけでなく、ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０、並びに、直接的前方を走行中の車両１０と更にその前方を走行中の車両１２，  １４との間の相対的車間も割り出すことができる。これらの相対的車間に基づいて、ドライバー・アシスタント・システム２による車両４の前後方向の制御が実施される。この際、このような縦方向制御は、予め保存されている、即ち、制御・評価ユニット８に予め設定されている速度に依存した、該ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０との間の最低車間を下回らないように確保するものであるが、ここでは、縦方向制御による速度調整は、可能な限りソフトなものになる様に実施される。
【００３０】
よって、ドライバー・アシスタント・システム２による速度調整は、該ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０との間の相対的車間が変化してから実施されるのではなく、近い将来、該ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４の速度調整が必要になると予測される、直接的前方を走行中の車両１０とその更に前方を走行中の車両１２，  １４との間の相対的車間が変化した時点に前もって実施される。
【００３１】
直接的前方を走行中の車両１０とその更に前方を走行中の車両１２，  １４との間の相対的車間が短縮した場合、ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４の図示されていない駆動ユニットが、制御・評価ユニット８によって、車両４の速度を減速するように制御される。ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０との間の相対的車間もが短縮した時点において初めて、付加的に、制御・評価ユニット８によって、車両４のこれも図示されていないブレーキ手段が減速に用いられる。
【００３２】
また、制御・評価ユニット８は、ライトシグナル１８を認識できるようにも構成されているため、ハザードシグナルやブレーキシグナルなどのライトシグナル１８も、制御・評価ユニット８によって認識される。対応するライトシグナル１８が、更に前方を走行中の車両１２，  １４において認識された場合、制御・評価ユニット８は、車両４のブレーキ手段を即座に操作し、車両４の速度を減速する。続いて、直接的前方を走行中の車両１０においても対応するライトシグナル１８が認識された、或いは、ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０との間の相対的車間が短縮した場合、ブレーキ手段によって実施される減速が、更に強められるが、ここでは、制御・評価ユニット８によって与えられる減速用の値は、ドライバー・アシスタント・システム２を装備した車両４と直接的前方を走行中の車両１０との間の相対的車間の変化に依存するものである。
【００３３】
本発明は、上記の実施例に限定されない。況や、当業者によれば、本発明の対象を逸脱することなく、本発明に基づく他のバリエーションを得ることが可能である。特に、実施例と関連して記載された個々の特徴は、本発明の対象を逸脱することなく、更に、他のやり方で互いに組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２     ドライバー・アシスタント・システム
４     車両
６     周辺カメラ
８     制御・評価ユニット
１０   直接的前方を走行中の車両
１２   オフセット車両
１４   カバード車両
１６   部分的に透明な視野チャンネル
１８   ライトシグナル
【図１】
0006687551.tif 000002
【図２】
0006687551.tif 000003