(57)【要約】      （修正有）【課題】車輌と移動する対象物との衝突に対して有効な情報を得る方法及び機構を提供すること。【解決手段】対象物が配置された少なくとも一つの平面内における監視領域の深度分析画像と、少なくともその平面内における車輌に対する前記対象物の現行の相対速度とに基づき、前記車輌及び前記対象物の間の衝突の確率を決定する方法であって、各輪郭とそれらの相互に対する位置とが、前記対象物及び前記車輌が採用する相互の衝突に関する推定衝突位置での前記対象物及び前記車輌に対して決定され、前記輪郭が前記衝突位置に到達するに及んで推定相対速度と略直交するように配向されている投影直線上に投影されている。前記投影輪郭の部分重複が決定され、前記衝突確率が二つの前記投影輪郭から成る前記部分重複に依存して決定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（１６，１８）が配置された少なくとも一つの平面内における監視領域（１４）の深度分析画像と、少なくとも前記平面内における車輌（１２）に対する前記対象物（１６，１８）の現行の相対速度とに基づき、前記車輌（１２）及び前記対象物（１６，１８）の間の衝突の確率を決定する方法であって、
各輪郭（３０，３２，３６，３８）とそれらの相互に対する位置とが、前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）が採用する相互の衝突に関する推定衝突位置での前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）に対して決定され、前記輪郭が前記衝突位置に到達するに及んで推定相対速度と略直交するように配向されている投影直線（Ｅp）上に投影され、
前記投影輪郭（３０，３２，３６，３８）の部分重複が決定され、
前記衝突確率が二つの前記投影輪郭（３０，３２，３６，３８）から成る前記部分重複に依存して決定される方法。
【請求項２】
前記現行の相対速度が前記対象物（１６，１８）についての対象物トラッキング或は対象物点のトラッキングによって前記深度分析画像に基づき決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記車輌（１２）及び前記対象物（１６，１８）の間の衝突までの期間に対する推定が決定され、
前記衝突確率が衝突までの前記推定期間に依存して決定されることを特徴とする、請求項１或は２に記載の方法。
【請求項４】
前記衝突までの前記推定期間が予め決定された閾値を超える場合、衝突確率の決定が為されず、及び／或は、ゼロに設定されることを特徴とする、請求項１乃至３の内の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）の線形相対移動に対するモデルが、衝突までの期間の推定のために使用される、請求項３或は４に記載の方法。
【請求項６】
前記現行の相対速度による相対移動に対するモデルが衝突までの期間の推定のために使用されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記相対速度の径方向部分が衝突までの期間の推定のために使用されると共に、前記対象物（１６，１８）に対する基準点と前記車輌（１２）に対する基準点とを通る直線上への当該相対速度の投影によって獲得され得ることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記車輌（１２）の基準点から最小間隔を有する、前記対象物（１６，１８）と対応する前記輪郭（３２，３８）の前記輪郭点（２８）が衝突までの前記期間の前記推定に対する前記対象物（１６，１８）の前記基準点として使用されて、前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）の間の前記間隔を決定することを特徴とする、前記請求項内の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記対象物（１６，１８）の前記輪郭の輪郭点（２８）に対する衝突までの前記期間の前記推定のために、前記衝突までの期間が特定の輪郭点に対してそれぞれ推定され、一つの輪郭点に特有な前記衝突までの前記決定された期間の内の最低のものが前記衝突までの前記推定期間として使用されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
出力或は記憶に先行して、衝突までの前記推定期間が前記深度分析画像の下に横たわるデータの検知時間と現行時間の間の時間差に関して修正されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記現行の相対速度の方向が、前記推定された、投影輪郭（３０，３２，３６，３８）とそれらの相互に対する位置との決定のために、前記推定された衝突位置に到達するに及んで、前記推定相対速度の方向として使用されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記対象物に対する前記輪郭（３０，３２，３６，３８）の全輪郭点（２８）が、監視領域（１４）の平面内における座標系での増大或は減少する極角度の順序で順序付けられ、前記対象物（１６，１８）に対する前記輪郭（３２，３８）の最初と最後に順序付けられた輪郭点（２８）のみが前記投影直線（Ｅp）上に投影された前記対象物（１６，１８）の前記輪郭（３２，３８）の決定のために使用されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記輪郭（３４）の内の少なくとも一つ或は前記投影輪郭の内の少なくとも一つが前記部分重複の決定に先行してある倍率で拡大されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
部分重複が何等存在しない場合、前記衝突確率が、前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）に対する前記投影輪郭（３０，３２，３６，３８）の間の間隔に依存して決定されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記衝突確率が、前記車輌（１２）が予め設定された最小速度よりも大きい速度を有する場合、非消滅値のみで決定されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
対象物トラッキングが実行され、前記衝突確率が、複数のサイクルの間存在し且つ／或は予め設定された認識品質を有する仮想対象物に対してだけ決定されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも前記現行の深度分析画像及び／或は前記対象物トラッキングから生ずるデータが、予め設定された最小衝突確率を超えるに及んで前記深度分析画像に基づき記憶されることを特徴とする、前記各請求項の何れか一項に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の内の何れか一項に記載の方法を実行すべくプログラム・コード手段を伴って、コンピュータ上で実行されるコンピュータ・プログラム。
【請求項１９】
請求項１乃至１７の内の何れか一項に記載の方法を実行すべくコンピュータ可読データ担体上に記憶されるプログラム・コード手段を伴って、コンピュータ上で実行されるコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項２０】
車輌（１２）及び対象物（１６，１８）の間の衝突の確率を決定する機構であって、
電磁放射に対するセンサ（１０）であり、それによって監視領域（１４）の深度分析画像が時系列で少なくとも一つの平面内で検知されることから成るセンサ（１０）と、
少なくとも前記平面内において前記車輌（１２）及び前記対象物（１６，１８）の間の現行の相対速度を決定する装置（２４）と、
前記センサによって検知された深度分析画像と、前記現行相対速度を決定する前記装置によって決定され且つ請求項１乃至１７の内の何れか一項に記載の方法を実行するために作られる現行の相対速度とに基づき前記車輌（１２）及び前記対象物（１６，１８）の間の前記衝突確率を決定する装置（２４）と、
を備える機構。
【請求項２１】
電磁放射に対する前記センサがレーザスキャナ（１０）を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の機構。
【請求項２２】
衝突確率を決定する前記装置が、推定された衝突位置とそれらの相互に対する位置とにおける前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）に対する投影直線（Ｅp）上に投影された輪郭（３０，３２，３６，３８）を決定する手段と、前記推定された投影輪郭（３０，３２，３６，３８）の部分重複を決定する手段と、二つの前記投影輪郭（３０，３２，３６，３８）の部分重複に依存して前記衝突確率を決定する手段と、を含み、前記投影直線（Ｅp）が、前記対象物（１６，１８）及び前記車輌（１２）が採用する相互の前記衝突に対する前記推定衝突位置に到達するに及んで、推定された相対速度と略直行するように配向されていることを特徴とする、請求項２０或は２１に記載の機構。
【請求項２３】
メモリ装置が設けられ、そのメモリ装置が、データ・リンクを介して衝突確率を決定する前記装置と結合され且つ少なくとも前記現行深度分析画像及び／或は対象物トラッキングから生ずるデータが、予め設定された最小衝突確率が超えられる際に、前記深度分析画像に基づき記憶され得ることを特徴とする、請求項２０乃至２２の内の何れか一項に記載の機構。
【請求項２４】
衝突確率を決定する前記装置が、データ接続を介してのデータのワイヤレス伝送用装置と接続されていることを特徴とする、請求項２０乃至２３の内の何れか一項に記載の機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輌と対象物との間の衝突の確率を決定する方法及び機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌に対して移動する対象物との該車輌の衝突を回避できるようにするため、或はそうした衝突の結果を軽減することができるようにするため、実際の衝突が生ずる寸前に対象物との差し迫った衝突を認識できることが有益である。対象物は、例えば、別の車輌、自動車道路境界、或は、簡単な明示で、歩行者若しくは動物等の生き物等々の任意の他の物体であり得る。この目的のため、車輌は監視システムを有することができ、それによって、当該車輌の前方、任意には、当該車輌に隣接及び／或は後方の監視領域が監視され得る。そうしたシステムは電磁放射用のセンサであり得て、例えば、ビデオカメラ、レーダセンサ、或は、レーザスキャナである。差し迫った衝突が認識されると、車輌の安全システムによって適切な対策がとられ得る。例えば、回避的な操縦或は制動操縦が自動的に始動されるか、或は、車輌における適切な抑制システムがトリガーされ得る。
【０００３】
望ましいことは、できる限り早く可能性ある衝突についての情報を獲得して、この目的に対して有効である充分な時間を得ることである。しかしながら、車輌及び／或は対象物の移動状況はこの期間中に衝突が実際上には何等生じないように変化し得る。それ故にこの場合、実際の衝突に対してだけ感度を有する対策は感度を低めてしまう。
【０００４】
車輌に対して移動する複数の対象物は、複数のこれら対象物との衝突が可能となるようなことも生ずる。この場合に望ましいことは、衝突の最も大きな危険性を伴う対象物を決定できることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故に、本発明の根本的な目的は、車輌とそれに対して移動する対象物との間での可能性ある差し迫った衝突に対して有効となり得る情報を作り出し得る方法及び機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、車輌と対象物との間の衝突の可能性を決定するための、請求項１の特徴を有する方法によって満たされる。
【０００７】
本発明に従った方法において、対象物が配置された少なくとも一つの平面内における監視領域の深度分析画像と、少なくともその平面内における車輌に対する上記対象物の現行の相対速度とに基づき、上記車輌及び上記対象物の間の衝突の確率を決定する方法であって、各輪郭とそれらの相互に対する位置とが、上記対象物及び上記車輌が採用する相互の衝突に関する推定衝突位置での上記対象物及び上記車輌に対して決定され、上記輪郭が上記衝突位置に到達するに及んで推定相対速度と略直交するように配向されている投影直線上に投影されている。上記投影輪郭の部分重複が決定され、上記衝突確率が二つの上記投影輪郭から成る上記部分重複に依存して決定される。
【０００８】
上記目的は、本発明に従った方法が実行され得る請求項２０の特徴を有する車輌と対象物との間の衝突の確率を決定する機構によっても満たされる。
【０００９】
本発明に従った機構は、車輌と対象物との間の衝突の確率を決定する機構であって、電磁放射に対するセンサであり、それによって監視領域の深度分析画像が時系列で少なくとも一つの平面内で検知されることから成るセンサと、少なくとも前記平面内において前記車輌及び前記対象物の間の現行の相対速度を決定する装置と、前記センサによって検知された少なくとも一つの深度分析画像と、前記現行の相対速度を決定する前記装置によって決定され且つ本発明に従った方法を実行するために設計された現行の相対速度とに基づき前記車輌及び前記対象物の間の前記衝突確率を決定する装置と、を備える。
【００１０】
本発明の骨組み以内のより簡潔な明示のため、対象物はたとえば別の車輌、自動車道路、或は、交通信号等の、静止基準システム内で移動するか或は移動しない任意の所望無生物対象物としてだけはなく、たとえば歩行者或は動物等の任意の所望の生き物としても理解される。
【００１１】
本発明に従った方法は、衝突確率を決定するための監視領域の深度分析画像を用い、そうした画像は、好ましくは車輌と連結された電磁放射に対するセンサによって検知されことができるものである。
【００１２】
監視用に使用されるセンサのように、監視領域はこのプロセスでは静止状態であり、車輌がその監視領域内に配置されている。可能な用途は、例えば、そこに固定的に据え付けられたセンサを用いて交差領域の監視から成る。もし二つ以上の対象物が移動可能であるような複数の対象物がその監視領域内に配置されていれば、移動可能なこれら対象物の内の任意の所望の一つが本発明或は各種請求項の意味において車輌として取り扱われ得るが、その他の対象物は本発明或は各種請求項の意味において対象物として取り扱われる。
【００１３】
監視領域は好ましくは車輌と一緒に移動させられ、該車輌の前方、隣り、及び／或は、後方の各種領域を含む。上記画像はその車輌と連結された電磁放射に対するセンサによって検知され得る。
【００１４】
深度分析画像は、対象物の表面上で検知された対象物点、そしてセンサが車輌上に保持されていない場合には該車輌の表面上で検知された対象物点から成る平面内の位置に関するデータを含有する距離画像点と、特に、その平面内における深度分析画像の検知のために使用されるセンサからの間隔とを含むことができる。使用されるセンサに依存して、深度分析画像も当然使用され得て、扇形に配列された複数の平面内における距離画像点を含有する。この平面或はこれら平面はこのプロセスにおいてセンサの視野の方向と直交して配置されていない。
【００１５】
深度分析画像は、特に略一定の時間間隔で検知され得る。
【００１６】
本発明に従った機構において、電磁放射特に光学的放射に対するセンサは、監視領域の深度分析画像が少なくとも一つの平面内において時系列で検知され得るように為すために設けられる。使用に応じて、センサは、例えば交差領域を監視するために静止しているか、或は、例えば車輌の前方、隣り、及び／或は、後方の領域を監視するために該車輌自体と連結されている。センサは対象物上、任意選択的には、車輌上の対象物点を検知し、それらは、当該センサの空間的解像度に応じて、対象物或は車輌の表面上におけるより大きな或はより小さな領域であり得る。次いでセンサは当該センサに対する検知された対象物点に対する各位置的データを検知し、それらは特に当該センサからの対象物点の間隔か、或は、上記平面内においてそれに対して固定された基準点からの対象物点の間隔を含む。
【００１７】
特に対象物認識及び／或は対象物トラッキングが深度分析画像に基づき実行することができ、次いでそれらは予め決定された時系列で好ましくは検知されて、対象物を識別し、そして、車輌に保持されていないセンサが使用される場合には、任意選択的に深度分析画像内における車輌を識別する。
【００１８】
更には、本発明に従った方法において、車輌に対する対象物の現行の相対速度が、対象物点が検知されることになる少なくとも平面内で使用される。この文脈において、相対速度は２次元ベクトルとして示され得る比率或はそれらからのみ成り得る比率を特に含む少なくとも平面内における速度として理解される。相対速度は、それ故に、センサに対するか或は車輌に据え付けられた場合には移動方向及びその横切り方向の双方における各種成分に対する径方向比率及び方位角比率を特に含む。特に相対速度は、各々が車輌或は対象物に対して固定され得るが所望に応じて選択され得る車輌と対象物とに対する基準点の相対速度によって付与され得る。
【００１９】
少なくとも上記平面内において車輌と対象物との間の現行の相対速度を決定する装置は本発明に従った機構における現行の相対速度の方向を検出するために設けられている。
【００２０】
部分重複は、対象物及び車輌が相互に対する衝突について採用する推定衝突位置において決定される。この目的のため、相互に対する或は衝突までの相対速度に関する対象物及び／或は車輌の将来の進路に対して種々の仮定が為される。こうして、対応する推定相対速度の少なくとも方向が推定衝突位置に到着するに及んで生ずる。種々の仮定は、モデル或は運動関係がこれらの仮定の適用を必要とする方法において用いられると云うことで表現され得るが、推定衝突位置を決定する明白な方法ステップが何等実行される必要性がない。
【００２１】
衝突位置に到達するに及んで、推定相対速度と略直交するように配向されている投影直線上に投影された輪郭（及びそれらの相互に対する位置）が、対象物及び車輌に対する推定衝突位置において決定される。この輪郭は、本発明の意味において、平面内における対象物或は車輌の外郭線を少なくとも部分的にそして少なくとも大まかに再生する複数の輪郭点から成るグループとして理解される。またこれは、それらの位置及びサイズに関してパラメータ化されると共に輪郭を再生する予め決定された幾何形状容姿による表現を含む。特に輪郭は、深度分析画像の検知用のセンサによって検知され得る輪郭の一区分だけを含む必要があるが、対象物、車輌、或は、別の対象物によって覆われる区分は含まない。
【００２２】
深度分析画像の検知用のセンサが車輌に保持されていれば、車輌の輪郭点は車輌の形状に依存して決定される位置或は位置的座標を有する平面内における位置的座標を含む複数の点から成るグループによって付与され得る。特にそれらは前もって決定可能であって、本方法の実行用に記憶され得る。輪郭は、車輌を記述する最小領域の矩形の複数のコーナー点によって好ましくは付与され得る。対照的にもしセンサが車輌に保持されず、且つ、もし車輌がセンサによって検知されれば、輪郭は対象物と共に付与され得る。
【００２３】
対象物用に、輪郭は深度分析画像に基づき決定され、複数の輪郭点は深度分析画像における複数の距離画像点から成るグループによって或はそうした距離画像点から決定される複数の点によって付与可能である。特にこの輪郭は、距離画像点が対象物と対応する仮想対象物と関連される対象物トラッキングを用いながら決定され得る。一般に、対象物トラッキング方法は関連付けに対して使用され得て、そこでは、深度分析画像が初期的にセグメント化され、それに及んで、それらセグメントが既に存在する複数の仮想対象物或は新しく作り出されるべき複数の仮想対象物と関連される。そうした方法は、例えば、以下の非特許文献１に記載されている。しかしながら、対象物トラッキング方法を用いることも可能であり、そこでは、セグメントの形成なしで済まされると共に、トラッキングの代わりに輪郭が参照される。そうした方法は、例えば、参照することでその内容をこの記載に含ませる本出願人の下記の特許文献１であるドイツ特許出願に記載されている。もしセンサが車輌に保持されていなければ、車輌の輪郭が対象物のものと同様に付与され得る。
【非特許文献１】エワルド  エー. ,ウィルフォフト  ヴィ、「自動車に応用されるレーザによる障害物検知」、２０００年ＩＦＡＣ会議録、ドイツ(Proceeding of the Conference IFAC 2000, Braunschweig, Germany by Ewald A., Willhoeft, V.)
【特許文献１】ドイツ特許出願第１０２ ５８ ７９４．９号明細書
【００２４】
投影方向に投影された輪郭と相互に対するそれらの位置とを決定することは、本発明に従った方法で一般に十分である。投影された輪郭は真っ直ぐな経路と対応しているので、投影輪郭のサイズ及び位置は投影直線上における経路の二つの末端の位置だけで付与され得る。
【００２５】
続くステップにおいて、投影輪郭の部分重複が決定され、部分重複領域の幅、或は、投影直線上における両投影輪郭の交差領域の幅が決定される。
【００２６】
次いで衝突確率はこのようにして決定された部分重複に依存して決定され、標準化を行うことが可能である一方、更なるパラメータ化が衝突確率の値の決定に使用され得る。衝突確率は、好ましくは、部分重複が増大するに連れて増大する。
【００２７】
こうして決定された衝突確率は、任意選択的に、衝突までの推定期間と一緒に出力され得るか、或は、更なる使用のために記憶され得る。
【００２８】
もし複数の対象物が検知されれば、これらデータはそれら対象物の各々に対して出力可能であり、特に優先順位付けは、衝突確率及び／或は衝突までの推定期間に従って実行され得る。
【００２９】
これら方法ステップを実行するために、本発明に従った機構は車輌と対象物との間の衝突確率を決定する装置を有し、特にその装置は、マイクロプロセッサ、対応してプログラムされている好ましくはディジタル信号プロセッサのマイクロプロセッサ、関連されたメモリ、並びに、センサと現行の相対速度を決定する装置とに対するインターフェースとを含むことができる。
【００３０】
衝突確率の決定において部分重複を考慮することによって、衝突の発生に対する区別された推定が非常に簡単であるものの非常に効果的に付与され得る。これは異なる移動状況と非常に区別された方式で反応することを可能としている。
【００３１】
本発明は部分重複の決定を、相対速度と直交する衝突と特に関連された方向で許容すると共に衝突確率の決定に対するその使用を許容する。
【００３２】
本発明の更なる発展例や好適実施例は、以下の記載、請求の範囲、並びに、図面において記載されている。
【００３３】
本発明に従った機構は深度分析画像を検知する電磁放射のための任意の所望センサを一般には有し得る。ステレオ・ビデオ・カメラが使用可能であり、例えば、そのデータはまとめられて、一平面内における深度分析画像を含有する三次元画像を形成する。画像製作レーダ・センサの使用も考えられる。特に良好で精密な空間分解能を達成するために、電磁放射用のセンサにはレーザスキャナを含むことが好ましい。このレーザスキャナは、特に、パルス・スキャニング・レーザビームが少なくとも一つのスキャン平面内の監視領域にわたって旋回され、監視領域から反射されたスキャン済みレーザ放射が時分割で検知されることになるレーザスキャナであり得る。所与の旋回角度での対象物点の間隔と、それ故のスキャン平面内の対象物点の位置とは、レーザスキャナと、少なくとも部分的にはスキャニング・ビームを反射する対象物の１点、反射されたスキャニング・レーザ放射パルスを検出するレーザスキャナの受信要素との間のスキャニング・レーザ・パルスのランタイムから決定され得る。そうしたレーザスキャナは、同時に存在する良好な空間的解像度と低測定誤差とを伴って、大きな監視領域によって特徴付けられる。
【００３４】
現行の相対速度は一般には様々な方法で決定され得る。本方法の一実施例において、本発明に従った機構にとって好適なことは、この目的のために少なくとも一つのレーダ・センサを含むことであり、それによって車輌と対象物との間の少なくとも径方向速度が検知可能となる。しかしながら本発明に従った方法において好ましいことは、現行の相対速度が、対象物トラッキング或は対象物上の対象物点のトラッキングによる深度分析画像に基づき決定されることである。上述した方法の内の一つは、例えば、このプロセスにおいて、対象物トラッキング用に使用され得る。個々別々の対象物点或は対象物領域のトラッキングのために、トラッキング方法は、例えば、参照することでその内容をこの記載に含ませる本出願人の下記の特許文献２であるドイツ特許出願に記載されている。現行の相対速度は、例えば、対象物トラッキング方法での現行サイクルと先行するサイクルでの対象物の測定位置の変化から、該対象物トラッキング方法の２サイクル間の既知期間によって決定され得る。輪郭の決定のために距離画像点の仮想対象物に対する関連付けのために対象物トラッキングは何れにしても提供されるので、現行の相対速度のそうした決定は非常に低い機構労力で実行することができる。本発明に従った機構によって、特に現行の相対速度を決定する装置と衝突確率を決定する装置とが、ただ一つのプロセッサ上で好ましくは実行可能な対応するモジュールを伴う対応するプログラムでまとめられ得る。もしセンサが車輌に保持されていなければ、対象物トラッキング、対象物点のトラッキング、或は、車輌上の車輌点のトラッキングも相対速度の決定用の車輌に対するものと類似して実行可能である。
【特許文献２】ドイツ特許出願第１０３ １２ ２４９．４号明細書
【００３５】
本発明に従った機構によれば、衝突確率を決定する装置にとって好ましいことは、推定衝突位置において対象物及び車輌に対する投影直線上に投影された輪郭（及びそれらの相互に対する）位置を決定する手段、投影輪郭の部分重複を決定する手段と、二つの前記投影輪郭の部分重複に依存して前記衝突確率を決定する手段と、を含んで、前記投影直線が、前記対象物及び前記車輌が採用する相互の前記衝突に対する前記推定衝突位置に到達するに及んで、推定された相対速度と略直交するように配向されていることである。これらの装置の各種の部分はアナログ及び／或はディジタル回路によって実現可能であるが、この目的のためにプログラマブル・プロセッサが使用されることが好ましく、関連されたメモリに記憶されたプログラムを通じて本発明に従った方法を実行するために稼働する。
【００３６】
一般に、本発明に従った方法において、部分重複は車輌から非常に遠方の対象物に対して決定され得る。もしこれら対象物にとって、車輌及び／或は対象物の移動状態が変化し得る典型的な期間と原則として比較した場合、衝突までの期間が非常に大きいと思えたら、部分重複だけに基づき計算される衝突確率は特定の状況下で非常に適切ではない。それ故に、車輌と対象物との間の期間に対して推定が決定されることと、衝突までの推定期間に依存して衝突確率をも決定されることとが好ましい。この推定は、特に、少なくとも一つの深度分析画像における距離画像点と、車輌を参照しての対象物の少なくとも現行の相対速度とに基づき決定され得る。最新の深度分析画像及び現行相対速度の検知後の対象物及び車輌の将来の進路がわからないので、推定のみが予備手段であり得て、特に、相互に対するこれら進路の将来の程度或は部分重複の決定に使用されるものと同一であり得る相対速度の時間展開についての各種仮定を含む。更には、期間を推定するために、車輌と対象物との間の間隔が深度分析画像から特に決定されるものとして使用され得る。衝突確率はこのプロセスにおいて部分重複の依存を介して衝突までの推定期間に直接的或は間接的に依存し得る。
【００３７】
衝突までの推定期間も、衝突確率及び／或は部分重複に関しての使用とは独立して、本発明に従った方式で決定され得て、他の用途での更なる使用のために記憶或は出力され得て、例えば、予想される衝突の時系列に従って優先順位付けを実行することができる。
【００３８】
また本発明に従った方法は本発明の一つの主題でもあり、部分重複の代わりに、深度分析画像における車輌に対する対象物用の位置的データに依存する他のパラメータが衝突までの期間と一緒に使用される。
【００３９】
衝突確率は、特に、一方が部分重複に依存すると共に他方が衝突までの推定期間に依存すると云う二つの条項の合計、或はより好ましくは、それら条項の積によって付与され得る。標準化が簡単であると共に確率理論下で解釈が簡単である衝突確率に対する関数形態は、特に、積の形態を伴って生じ得る。衝突確率は、好ましくは、所与の部分重複に対する衝突までの推定期間の単調な降下関数であり、即ち、衝突までの推定期間が増大するに連れて増大しない。
【００４０】
衝突確率は衝突までの非常に長い推定期間にわたって非常に低くなるが、その理由は、対象物及び／或は車輌が相互に対して独立して移動のそれらの方向を変化できるからである。それ故に特に好ましいことは衝突確率が、衝突までの推定期間が予め決定された閾値を超える場合、決定されず且つゼロに設定されること、或は、決定されず若しくはゼロに設定されることである。この閾値は、特に、予想される環境下で生ずる車輌と対象物との変動に依存して決定され得る。約５０ｍｓと１ｓの間の閾値が好ましくは選択される。このようにして、衝突確率を決定するための処理労力は、後者が関連して現れる仮想対象物に対してだけ決定されるので低減され得る。
【００４１】
衝突確率は対象物及び／或は車輌の特性に依存する予め決定されたパラメータを含み得るが、位置及び／或は速度等の現行の運動学的なデータと関係していない。次いで好ましいことは、衝突確率の決定に対する少なくとも一つのパラメータが特に対象物及び／或は車輌に対して選択されることである。衝突確率のより特殊であり、それに故により精密な決定はこれで可能となる。もし対象物の分類化が対象物トラッキングの一部として使用されれば、パラメータは特に好ましくはその対象物分類に依存して選択され得る。これはパラメータに対して適切な値の簡単な関連付けを許容する。もし合計表現或は積表現が部分重複や衝突までの期間に応じた衝突確率に対して使用されれば、特に対象物及び／或は車輌に対して選択されたパラメータは衝突までの期間を含有する量或は係数の計算に対して使用され得る。このパラメータは、特に、対象物及び／或は車輌の移動状態に関する変化が対象物特性及び／或は車輌特性に依存する予め決定された時間間隔中にどの程度あり得るのかに依存して選択され得る。
【００４２】
車輌と対象物との間の衝突までの期間の予備的な推定には、車輌と対象物との少なくとも相互に対する進路の更なる程度に幾つかの仮定を作る必要がある。一般に、このプロセスにおいて、対象物トラッキングで決定された対象物の車輌に対する進路は外挿され得る。しかしながらそうした外挿は、特にその重心周りの対象物の回転を考慮した場合、湾曲進路に対して相対的に多くの時間を必要とする。それ故に、本発明に従った方法において好ましいことは、衝突までの期間の推定のために対象物及び車輌の線形的な相対移動のモデルが使用されることである。本発明に従った方法を実質的に簡略化するこの仮定は、実際上、労力と比較して非常に良好な結果を生み、これは小さなことではなく、その理由として、衝突確率が車輌との衝突までの期間が非常に短い対象物に対して頻繁に決定されて、それらの進路が直線によって非常に容易に近似され得るようになると云う事実のためである。特に直線移動に対する対応する運動学的な関係がこのプロセスにおいてモデルとして使用され得る。
【００４３】
このプロセスにおいて特に好ましいことは、相対移動用のモデルが、衝突までの期間の推定に対する現行の相対速度が共に使用されることである。これが意味することは、対象物及び車輌が衝突までの期間中に良好な近似状態において非加速方式で相互に対して移動する、即ち、それらが制動や加速が為されないと云う仮定が設けられることである。またそれはこの近似に適用され、衝突確率の決定が全て関連して現れると云う時点を考慮して、労力と比較して非常に良好な結果がもたらされる。
【００４４】
特に好ましいことは、相対速度の径方向部分が衝突までの期間の推定に対して使用され、それは対象物に対する基準点と車輌に対する基準点とを通る直線上への相対速度の投影によって獲得され得る。車輌が固定されている基準は、例えば、その幾何学的重心、より好ましくは車輌座標系の座標原点であり得る。対象物トラッキングで対応する仮想対象物の幾何学的重心の座標で付与され得る位置を有する対象物の幾何学的重心は、例えば、対象物に対する基準点として使用され得る。しかしながら原則として、これは対象物の輪郭以内に横たわっておらず、それ故に車輌と対象物との間の間隔に対して大きすぎる値を生ずることになる。それ故に特に好ましいことは、車輌の基準点から最小間隔を有する対象物と対応する輪郭の輪郭点が、衝突までの期間の推定用に対象物の基準として使用されて、対象物及び車輌の間の間隔を決定する。衝突までの期間に対する特に精密な推定はこのようにして達成される。これは更に一層改善され得るが、それには、車輌座標系の座標原点が車輌の基準点として使用される場合、その間隔が、車輌の輪郭から車輌輪郭以内に通常横たわる座標原点の平均間隔と略対応する一定値だけ低減されることが必要である。従って、対象物の基準点から最短間隔を有する車輌の輪郭点も、好ましくは、車輌の基準として使用され得る。
【００４５】
代替的には、衝突までの期間の推定のためには、衝突までの各期間を求める対象物の輪郭の輪郭点が、特定輪郭点用に決定されると共に、衝突までの推定された期間として使用される輪郭点に特有な衝突までの決定された期間の内の最小のもののために決定されることが好ましい。もしただ一つの輪郭点が有効であれば、衝突までの期間がそのために決定される。もし二つ以上の輪郭点が有効であれば、それら輪郭点に特有の衝突までの期間が好ましくは少なくとも二つの輪郭点のために決定される。推定の品質はこれで実質的に改善され得るが、その理由としては、不規則な輪郭ですらより異なる方式で検知され得るからである。輪郭点に特有の衝突までの期間の推定は、特に、衝突までの期間の推定に関して本発明に従った方法の先行して述べた各種の発展例と共に実行され得る。輪郭点の各々は、特に、間隔決定及び／或は径方向速度の決定用に使用される直線の固定に対して使用される基準点として使用可能である。それ故に特に好ましいことは、相対速度の径方向部分が、対象物の輪郭の輪郭点と車輌に対する基準点とを通る直線上への相対速度の投影によって獲得可能な輪郭点に特有な衝突までの期間の推定に対して使用されることである。一つの輪郭の全ての輪郭点はこのプロセスで使用可能であが、好ましくは、好適な表示選択がなされ、それが各場合において輪郭の末端点及び／或はコーナー点を含むことであって、処理速度を増大することである。
【００４６】
全輪郭情報及び／或は対象物から利用可能な基準点が、好ましくは、衝突までの期間の推定に対して使用され得ることで、衝突までの最小期間を有する輪郭点の衝突期間が対象物用或は該対象物と対応する対象物トラッキングにおける仮想対象物用に衝突までの推定期間として使用されることである。
【００４７】
衝突までの推定期間は非常に短い可能性がある。処理によって生ずる待ち時間は、それ故に、推定期間の使用に対して考慮されるべきである。それ故に、好ましいことは、出力或は記憶に先行して、衝突までの推定期間が深度分析画像の下に横たわるデータの検知時間と現行時間との間の時間差に関して修正されることである。
【００４８】
必要なことは、推定された投影輪郭やそれらの相互に対する位置と共に、結果としての部分重複の決定に対して、車輌及び／或は対象物の進路の更なる程度に対して仮定を設けることである。一般に、衝突までの期間の推定に対すると共に、進路は対象物の車輌に対する先行する位置、及び／或は、先行するサイクルで既に決定された部分重複を用いて外挿によって決定され得る。衝突確率の使用が検知可能として現れる短い期間を考慮して、現行の相対速度の方向が、推定された投影輪郭やそれらの相互に対する位置の決定用の推定衝突位置に到達するに及んでの推定された相対速度の方向として使用されることが好ましい。これは、対象物の車輌に対する直線移動の仮定を意味し、投影輪郭の特に簡単な決定を可能としており、その理由は、投影された直線が現行の相対速度に関して付与されるからである。衝突までの期間の推定は、この仮定のために、少なくとも部分重複の決定のためには必要ない。特に推定された相対速度の量も現行の相対速度の量と対応できて、その結果として、直線内での均一な相対移動が車輌と対象物との間で仮定される。現行時間から衝突までの期間にわたっての相対移動に対するこれらの仮定は、例えば、本発明に従った方法において、対応するモデル関係の使用に反映される。
【００４９】
対象物及び車輌の投影輪郭は様々な方法で決定され得る。特に輪郭の全輪郭点は、例えば、投影直線上に個々別々に投影され得る。しかしながら輪郭の全輪郭点が、監視領域の平面内における座標系での増大或は減少する極角度の順序で順序付けられ、そして、対象物に対する輪郭の順序付けられた輪郭点の内の最初のものと最後のものだけが投影直線上に投影された対象物の輪郭を決定するために使用されることが好ましい。それで全輪郭点を投影直線上に投影する必要性は必ずしもない。座標系の原点は、このプロセスにおいて、深度分析画像の検知のためのセンサに関する座標系の原点によって付与されるか、或は、深度分析画像を検知するセンサの車輌に対する連結に及んで、車輌の基準点における原点によって付与される。この更なる発展例は特に深度分析画像の使用にそれ自体を提示し、そこでは、距離画像点が極座標における位置的データを含有すると共に極角度の増大或は減少する順序で順序付けられ、極座標系の座標原点が深度分析画像を検知するセンサの領域及び／或は車輌の領域に配列されている。距離画像点のそうした配列は、特にレーザスキャナが使用された場合に実質的な労力なしで獲得され得るが、後者がパルス・スキャニング・レーザビームを旋回することによって監視領域をスキャンする必要がある。投影輪郭は、このように、任意の相当程度の計算誤差或は丸め誤差なしに非常に容易且つ迅速に決定され得る。もしセンサが車輌に保持されておらず、静止状態であれば、車輌の輪郭の全輪郭点が監視領域の平面内における座標系での増大或は減少する極角度の順序で順序付けられ、そして、車輌に対する輪郭の順序付けられた輪郭点の最初のものと最後のものとが投影直線上に投影されることが好ましい。
【００５０】
距離画像内で検知された対象物の輪郭は検知平面内における位置及び広がりのみと関係する。しかしながら一般に、他の平面における対象物の部分はこの輪郭を超えて投影できる。こうした例は、対象物がトラックであり、そのトラックがその荷台面下方に延在する非常に不規則な輪郭を有する場合に生ずる。そうした不確実性や深度分析画像の検知用に使用されるセンサの測定の不精確さを考慮すべく、輪郭の内の少なくとも一つ或は投影輪郭の内の一つ、より好ましくは対象物の一つが、部分重複の決定に先行してある倍率で拡大されることが好ましい。その幾何学的重心によって付与される輪郭或は投影輪郭の位置はこのプロセスにおいて変化しないまま維持される。倍率は、もし対象物分類化が対象物トラッキングで実行されたならば、特に対象物が関連される対象物分類に依存し得る。より大きな倍率は、例えば、よい規則的な形状を有する乗用車よりもトラックに使用され得る。倍率は、上述した分類化に基づくか、或は、対象物トラッキングで決定される変動から予想される対象物の変動から選択され得る。最後に、深度分析画像の検知に使用されるセンサの測定精密性は倍率における一つの成分であり得る。倍率は、特に１．００１乃至１．４の間の値を採用し得る。
【００５１】
衝突確率は、好ましくは、部分重複の単調な関数であり得る。
【００５２】
本発明に従った方法の単純な変形において、衝突確率の消失は部分重複がゼロの場合に仮定されている。しかしながら、例えばそばを通過する車輌から該車輌に対して移動する対象物からの車輌の非常に小さな横方向の間隔で生じ得る衝突の危険性を検知することができるように、本発明に従った方法において好ましいことは、衝突確率が、部分重複が存在しない際、対象物及び車輌の投影輪郭間の間隔に依存して決定されることである。この間隔は、このプロセスにおいて、投影直線に沿って決定され得る。衝突確率は、もし車輌と対象物とがそれらの正規進路の延長線上で衝突しなければ、このようにして非常に簡単に決定され得るが、それは進路に対するほんの小さな変化に及んでのことである。
【００５３】
幾つかの状況において、衝突確率を決定することはできない。例えば、明らかな衝突の危険性が駐車の際に存在するが、ドライバが衝突の危険性を認識し、それに応じた行動を採ると云う高い確実性を仮定し得る。それ故に好ましいことは、衝突確率が、車輌が予め設定された最小速度より大きい速度を有する場合に非消滅値を伴って決定されることである。衝突確率を保持するシステムの要望に応じて、衝突確率の決定は、最小速度に到達しない場合に完全に抑制されるか、或は、ゼロの値を有する衝突確率が出力され得る。この規定された最小速度は、特に、静止及び／或は１５ｋｐｈの間の範囲内に存る。よって例えば、駐車場で駐車の場合のゆっくりとした操縦の際、衝突確率は何等出力されず、車輌の対応する制御操縦或は対応する安全装置のトリガーとなる。
【００５４】
車輌と対象物との間の相対速度は本発明に従った方法においてできる限り正確に知られるべきである。対象物或は対応する仮想対象物の輪郭も容易に決定されるべきである。それ故に好ましいことは、対象物トラッキングが実行され、衝突確率が複数のサイクルの間存在する対象物、及び／或は、予め設定された認識品質を有する対象物に対して決定されることである。認識品質は、例えば、対象物、或は、任意選択的には車輌の輪郭が深度分析画像内において或は複数サイクルにわたる対象物トラッキングにおいてどの程度安定しているかを記述している。他の対象物によるマスクのために不正確に認識された仮想対象物は、このようにして、衝突確率の計算から除外され得る。衝突確率は、好ましくは、少なくとも４サイクルにわたってトラッキングされた仮想対象物に対して決定される。
【００５５】
もし衝突が予想されたならば、事故の事象の可能なシーケンスの文書化に対する即座の状況を記録することが興味深い。それ故に好ましいことは、少なくとも現行の深度分析画像及び／或は対象物トラッキングの結果のデータが、予め設定された最小衝突確率を超えるに及んで深度分析画像に基づき記憶されることである。本発明に従った機構でのこの目的のために好ましいことは、メモリ装置が、データ・リンクを介して衝突確率の決定のための装置と結合されることであり、そしてそのメモリ装置に、少なくとも現行の深度分析画像及び／或は対象物トラッキングの結果のデータが予め設定された最小衝突確率が超えられた際に深度分析画像に基づき記憶され得ることである。最小衝突確率はゼロであり得るか、或は、経験値に依存して設定され得る。最小衝突確率を超えた後に特に好ましいことは、複数の逐次的な深度分析画像及び／或は対象物トラッキングの結果のデータが、複数サイクルにわたる深度分析画像に基づき記録されることである。対応するメモリ装置は下記の特許文献３としての本出願人の「偶発事故状況の文書化方法」 （“A method for the documentation of an accident situation”） と題されたドイツ特許出願から知られる。
【特許文献３】ドイツ特許出願第１０１ ５１ ９８３．４号明細書
【００５６】
本発明は、特に、例えば交差点で静止状態のセンサと一緒に使用され得る。よって好ましいことは、衝突確率を決定する装置が、データ接続を介してデータのワイヤレス伝送のための装置と接続されることである。好ましくは、少なくとも衝突確率、特に好ましくは衝突までの推定期間が、例えば無線によって、ワイヤレス方式で車輌及び／或は対象物に伝送されることである。それらは対応する受信装置を有する。データは安全システムの制御のために車輌及び／或は対象物に使用され得る。
【００５７】
本発明の更なる手段は、プログラムがコンピュータ上で実行される際、本発明に従った方法を実行すべくプログラム・コード手段を伴ったコンピュータ・プログラムである。コンピュータは、ここでは、特にプロセッサ、メモリ、並びに、データの入力及び／或は出力のためのインターフェースを有するあらゆるデータ処理装置として理解される。コンピュータは、特に、ディジタル信号プロセッサを有し得る。
【００５８】
更には、本発明の主題は、コンピュータ・プログラム・プロダクトがコンピュータ上で実行される際、本発明に従った方法を実行すべくコンピュータ可読データ担体上に記憶されるプログラミング・コード手段を伴うコンピュータ・プログラム・プロダクトである。データ担体は、特に、対応する半導体素子、ＣＤ、ＤＶＤ、或は、フロッピー（登録商標）ディスクの形態の不揮発性メモリであり得る。
【００５９】
本発明に従った方法は、一般に、所望車輌の前方における領域の監視に適しているが、特に、往来の車輌の前方における領域の監視に適している。
【００６０】
以下、本発明は図面を参照しての例示によって更に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
図１において、レーザスキャナ１０は車輌１２の前方側に保持されて、該車輌１２の前方における対象物を検知する。レーザスキャナ１０は図１に一部のみが示されている検知領域１４を有し、監視領域を表わし、異なる位置に起因して車輌１２の長手方向軸線に対称的に約１８０度の角度を覆っている。検知領域１４は図１のより良好な表現のために、概略的に示されると共に径方向に特別過度に小さく示されている。例えば、二つの対象物１６及び１８は車輌であり、検知領域１４内に配置されて車輌１２に対して移動している。
【００６２】
レーザスキャナ１０は、一定角速度で旋回されるパルス・レーザ放射線束２０で、一般に既知の方法でスキャニング平面内におけるその検知領域１４をスキャンし、回転方式で、平均角度αi周りの固定角度範囲での各時間τiにおける一定期間Δｔ毎に、レーザ放射線束が対象物の一点或は一区域によって反射されるかが検出される。添え字ｉは１から検知領域内における角度範囲の数まで走る。これら角度範囲の内、とりわけ、平均角度αi-1及びαiと関連された角度範囲の個々別々のもののみが図１に示されている。これら角度範囲はより明確な表現のために過度に大きく示されている。それぞれ検知された対象物点のセンサ間隔ｄiは、レーザビーム・パルスのランタイムを基準としてレーザスキャナ１０によって決定される。それ故にレーザスキャナ１０は角度αiとこの角度で決定される間隔ｄiを検知し、即ち、対象物１６の表面上の対象物点２２に対する生データ要素内の座標としてのそのｘs−ｙs座標系における車輌１２に対する極座標における対象物点２２の位置を検知する。検知領域１４のスキャンにおいて、座標（αi,ｄi）を有する生データ要素は増大する極角度に従って規定されるレーザスキャナ１０によって提供され、ここでｉは１とレーザスキャナ１０によって検知される生データ要素の数との間の自然数である。一スキャンで検知される生データ要素から成る集合或はそこから獲得される距離画像点から成る集合は、任意選択的なデータ修正及び／或は異なる座標系への変換の後、本発明の意味での深度分析画像を形成する。
【００６３】
レーザスキャナ１０は同一期間で且つ連続的スキャンで各場合においてその検知領域１４をスキャンして、スキャンの時系列そしてそれ故の深度分析画像の時系列が生ずる。
【００６４】
レーザスキャナ１０はこの例におけるレーザスキャナ１０内に配列されている推定エレクトロニクス或はデータ処理装置２４を有するが、一般的にはそれはそれからオフセットされて配列されることができて、生データ要素或は距離画像点の処理を行う。データ処理装置２４は、とりわけ、本発明の第１好適実施例に従った方法を実行するためのプログラムド・ディジタル信号プロセッサと、該ディジタル信号プロセッサと接続されたメモリ装置と、図中に示されていない車輌コントロールへのデータ出力のためのインターフェースとを有する。
【００６５】
それ故にデータ処理機構１２を具備するレーザスキャナ１０は、本発明の第１好適実施例に従って、車輌１２及び対象物の間の衝突の可能性を決定する機構を形成している。
【００６６】
本発明の第１好適実施例に従って、車輌１２と、例えば対象物１８等の対象物との間の衝突の可能性を推定する方法が図２及び図３に概略的に示されている。
【００６７】
本方法は周期的に実行され、１周期が検知された新深度分析画像各々に対して実行される。
【００６８】
レーザスキャナ１０は、先に述べたように、一定期間ΔＴ毎にその管理領域１４の深度分析画像を検知する。
【００６９】
深度分析画像は、任意には、例えばそれ自体のレーザスキャナ１０の移動に関して修正が為され得る。更には、図１のｘs−ｙsレーザスキャナ座標系の図４乃至６に示される車輌１２に固定的に接続されたｘ−ｙ車輌座標系への変換が行われる。特に生データ要素の結果としての距離画像点の順序は座標変換において維持されて、それらが車輌座標系における増大する極角度の順序に順序付けられる。
【００７０】
深度分析画像は、本実施例におけるセグメント化を用いて走る対象物認識及び対象物トラッキング方法の実行のために使用される。この方法は、上記した非特許文献１により正確に記載されている。この対象物認識及び対象物トラッキング方法は、ステップＳ１０乃至Ｓ１４、Ｓ２２及びＳ２４を含み、他の実施例では、要望されたデータを同様に提供する他の対象物認識及び対象物トラッキング方法で置き換え可能である。
【００７１】
ステップＳ１０において、レーザスキャナ１０からの現行の深度分析画像が読み込まれ、位置座標を有する距離画像点を含む。
【００７２】
この現行深度分析画像は、先ず、ステップＳ１２でセグメント化、即ち、例えば相互からの最大間隔等、予め設定されたセグメント化規準に従って各セグメントに属するとして認識される距離画像点からそれぞれが成る複数のグループに分断される。
【００７３】
ステップＳ１４において、セグメントは、可能であれば、次いで使用される各仮想対象物の重心の幾何形状的な中心からの間隔等の間隔規準によって、先行するサイクルにおける本方法で既に生じている対象物と関連される。この関連付けは本方法の先行するサイクルでの検知された位置から獲得される仮想対象物の予測位置を参照して行われる。既に存在する仮想対象物の新しい位置は決定され、新仮想対象物が非関連性セグメントで形成される。このステップにおいて、それら距離画像点のコードは対応するセグメントを介してそれらと関連された各仮想対象物に対して記憶される。
【００７４】
ステップＳ１６において、現行の相対速度が決定され、現行サイクル及び先行するサイクルでの仮想対象物の位置に基づき、先行するサイクルで既に存在する各対象物に対して周期ΔＴを用いて記憶される。
【００７５】
続くステップＳ１８で、車輌での対応するセンサを介してデータ処理装置２４と接続されている固有速度Ｖ固有が現行例において１５ｋｐｈになる予め決定された最小速度Ｖ最小よりも大きいかが決定される。もし大きくなければ、プロセスはステップＳ２２で続行され、更なる仮想対象物特性が決定されて出力される。例えばこれは重心の位置であり得て、認識の品質或はその類であり得る。
【００７６】
もし固有速度がステップＳ１８で最小速度を超えていれば、衝突までの推定される期間と対応する衝突確率が、少なくとも４つのサイクルで既に存在した仮想対象物の全てに対して、ステップＳ２０で決定されて出力される。プロセスはこのステップの後に先に記載されたように実行されるステップＳ２２で続行される。
【００７７】
ステップＳ２４において、新対象物位置の予測が次のサイクルで執り行われ、その目的のために例えばカルマンフィルタが使用され得る。
【００７８】
それぞれ試験された仮想対象物に対するステップＳ２０で実行される部分ステップが図３により精密に示されている。このプロセスで使用される幾何形状関係の図示は図４及び図５に示されている。
【００７９】
対象物１８に対する輪郭２６は、現行の深度分析画像から決定され、該対象物１８と対応する仮想対象物と関連された距離画像点によって形成される輪郭点によってこの例では付与される。それ故にそれらは増大する極角度の順序で順序付けられている。輪郭２６は図４及び図５における破線で示されており、それらの点は輪郭画像点或は距離画像点２８を概略的に表現している。簡略化のため、以下において、仮想対象物の輪郭は仮想対象物が関連されているある対象物に対する輪郭として理解される。
【００８０】
先ず、ステップ２０Ａ乃至２０Ｅにおいて、衝突までの期間は推定され、衝突が相対速度Ｖ相対に基づき本当にあり得るかが同時にチェックされる。このプロセスで仮定されることは、深度分析画像の検知と可能性がある衝突の間の観測された時間において、車輌１２及び対象物が一定相対速度Ｖ相対で相互に対して移動することである。
【００８１】
ステップＳ２０Ａにおいて、仮想対象物の輪郭点が車輌座標系の原点によってこの例において付与されている車輌の基準点から最短間隔Ｄを有する対象物１８用に基準点として先ず決定される。この目的のために座標原点からの間隔が、対象物１８と関連された仮想対象物と関連された全ての距離画像点或は輪郭点に対して計算される。次の距離画像点或は輪郭点が基準点として使用される。図４においてこれは輪郭点Ｏ1である。
【００８２】
部分ステップＳ２０Ｂにおいて、径方向速度Ｖ径が対象物及び車輌に対する基準点を通る直線上、即ち、この例では車輌座標系の原点と次の最も近接した輪郭点Ｏ1とを通る直線上への投影によって相対速度Ｖ相対から決定される。径方向速度Ｖ径は相対速度Ｖ相対と共に一定であることが仮定されている。
【００８３】
径方向単位ベクトルｅrは径方向速度の計算用に使用され、輪郭点Ｏ1の位置ベクトルの大きさ、即ち間隔Ｄによって分割された輪郭点Ｏ1に到る位置ベクトルによって付与される。ベクトル相対速度は単位ベクトルからの積として単位ベクトルｅrと相対速度Ｖ相対のベクトルとのスカラー積から生ずる。
【００８４】
スカラー積ｅ相対・Ｖ相対が負であり且つ径方向速度が車輌１２に向かって指向されている場合のみ、車輌１２及び対象物１８若しくは車輌１８は相互に対して移動する。
【００８５】
それ故に部分ステップＳ２０Ｃにおいて、スカラー積が負であるかがチェックされる。もしこれが負でなければ、衝突までの推定期間に対する値は実際には決して生じない予め決定された値に設定され、衝突確率Ｐ衝突はステップＳ２０Ｆで値ゼロに設定される。次にこれらデータはステップＳ２０Ｌで出力される。代替的にはステップＳ２２へまっすぐにスキップすることも可能である。
【００８６】
もしスカラー積が負であれば、部分ステップＳ２０Ｄにおいて衝突までの期間ＴＴＣ_Ｒが決定され、０．８ｍの安全間隔Ｄ0によって低減された対象物１８の次の輪郭画像点Ｏ1の間隔Ｄが径方向速度Ｖ径の量によって分割される。安全間隔Ｄ0は、このプロセスにおいて、正のｘ値を有する四分円に対する車輌座標系の座標原点から車輌１２の輪郭の平均間隔から生ずる。
【００８７】
部分ステップＳ２０Ｅにおいて、衝突までの修正された推定期間ＴＴＣ_Ｒ修正が次いで決定されるが、それはレイテンシー時間の減算によって推定された期間ＴＴＣ_Ｒから生ずる。このレイテンシー時間は、現行のシステム時間と対象物１８がレーザスキャナ１０によって検知された時間との相違によって付与される。代替的には、仮想対象物に対する別の実施例において、ＣＡＮバスを介して出力されることが可能である。あらゆる対応するデータ集合が次いでスキャンのタイムスタンプが付与され、そこから仮想対象物が各仮想対象物に対するスキャン内の距離画像点の時間オフセットと共に決定される。この情報によって、衝突までの期間のその瞬間時までの変位が以下の用途でも可能である。
【００８８】
次に、ステップＳ２０Ｇにおいて、衝突までの修正された期間ＴＴＣ_Ｒ修正が、車輌１２の環境で想定される変動に依存して、特にそれ自体の可能な速度やこの例では約１００ｍｓ等の他の車輌の可能な速度に依存して選択される予め設定された最大期間ＴＴＣ_Ｒ最大より小さいかがチェックされる。
【００８９】
もし修正された期間ＴＴＣ_Ｒ修正が最大期間ＴＴＣ_Ｒ最大を超えれば、衝突確率はステップＳ２０Ｆで値ゼロに設定される。次いで本方法はステップＳ２０Ｌで続行され、そこで衝突確率が修正された推定期間ＴＴＣ_Ｒ修正と一緒に出力される。別の実施例において、代替的には、ＴＴＣ_Ｒ最大及びＰ衝突を出力することなしにステップＳ２２に戻るようにスキップすることも可能である。
【００９０】
さもなければステップＳ２０Ｈにおいて、相対速度Ｖ相対に直交する投影直線ｅ上に投影された車輌１２及び対象物１８の輪郭が図５に示されるように決定される。このプロセスで仮定されることは、その投影直線の方向における衝突位置の決定に充分なように車輌１２及び対象物１８の相対移動が現行の相対速度で行われる。相対速度と平行する方向における衝突位置の推定は、衝突位置がこの方向で推定される必要がないように或は部分重複の決定に対して所望されるように仮定され得るように役立つべく役割を何等演じない。
【００９１】
車輌座標系における車輌１２の形状に依存して予め設定されている位置を有する位置Ｆ1乃至Ｆ4によって予め設定されている輪郭を有する車輌の投影輪郭の決定のために、その４つの最端のコナー点Ｆ1乃至Ｆ4の対応する位置ベクトルは相対速度Ｖ相対と直交する直線Ｅp上に投影される。この目的のために、単位ベクトルｅｐは相対速度Ｖ相対上に直交して起立するように決定されて、この例では、以下の座標ｅpx及びｅpyを伴う車輌座標系における相対速度Ｖ相対のデカルト座標Ｖ相対x及びＶ相対yから生ずる。
【数１】
2005050305.tif 000003
ここで｜Ｖ相対｜は相対速度Ｖ相対のベクトルの大きさを示している。点Ｆ1乃至Ｆ4の直線Ｅp上への投影は単に対応する位置ベクトルのスカラー積となり、この単位ベクトルｅpは点Ｆ1乃至Ｆ4に到る。各スカラー積によって付与された投影直線Ｅp上に投影された座標原点からの間隔ｂF1乃至ｂF4は、輪郭点Ｆ1乃至Ｆ4の各々に対して投影直線Ｅp上に生ずる。これら間隔は、点ｂF1及びｂF3によって点Ｆ1及びＦ3に対して図５に表現されている。
【００９２】
車輌１２に対する投影された推定輪郭３０は、最小或は最大である間隔ｂF1及びｂFrが間隔ｂF1乃至ｂF4の間から捜し出されることになる。これが意味することは、輪郭点Ｆ1乃至Ｆ4の間の二つの輪郭点が探し出され、その投影間隔ｂF1乃至ｂF4が最小及び最大である。これらは、投影直線Ｅp上に投影された車輌１２の輪郭３０の対応する最左翼或は最右翼の点であり、図５の例でのｂF1及びｂF3である。
【００９３】
対象物１８の投影輪郭３２を決定するために、二つの輪郭点或は距離画像点は、対応する仮想対象物と関連された輪郭点或は距離画像点の間の最小或は最大の極角度を有する対象物１８の輪郭点或は距離画像点の間から探し出される。距離画像点は対応する順序で記憶されるので、これらの点は非常に迅速に決定可能である。この例において、これらは対象物１８と関連された仮想対象物の輪郭の点Ｏ2及びＯ3である。投影直線Ｅp上に投影された推定輪郭を決定するために、この例ではＯ2及びＯ3である最左翼及び最右翼の距離画像点に到る位置ベクトルのスカラー積はスカラー風に単位ベクトルｅpによって乗算され、それから投影直線Ｅp上に投影された車輌座標系の原点からの間隔ｂG1及びｂGrが生ずる。間隔ｂG1及びｂGrは対応する点ｂG1及びｂGrによって図５において特徴付けられる。
【００９４】
ステップＳ２０Ｉにおいて、車輌１２及び対象物１８の投影輪郭３０及び３２の部分重複Ｕは間隔ｂF1,ｂFr,ｂGrから以下のように決定される。車輌１２及び対象物１８に対する二つの対応する値ｂF1及びｂFr或はｂG1及びｂGrは、各々、それらのサイズにしたがって順序付けられ、それによって値ｂF最小及びｂF最大或はｂG最小及びｇG最大が生ずる。この部分重複Ｕは、もしｂF最小＞ｂG最大或はｂG最小＞ｂF最大であればゼロに設定される。さもなければ部分重複は以下の通りになる。
【数２】
2005050305.tif 000004
ここで、最小（ｎ,ｍ）及び最大（ｎ,ｍ）は、各々、値ｎ及びｍのそれぞれの最小或は最大を示している。
【００９５】
ステップＳ２０Ｋにおいて、衝突確率Ｐ衝突は投影輪郭３０及び３２の最短の長さを有する部分重複Ｕの標準化によって獲得される。投影輪郭の長さは、それぞれ、ｂF＝ｂF最大−ｂF最小或はｂG＝ｂG最大−ｂG最小となる。それ故に、
【数３】
2005050305.tif 000005
が適用する。
【００９６】
それ故にこうして決定された衝突確率は、輪郭が完全に重複している場合には１であり、輪郭が全く重複していなければ０である。中間範囲において、それは重なり合いＵの単調な関数である。
【００９７】
ステップＳ２０Ｌにおいて、衝突確率は各仮想対象物に対する衝突までの修正された推定期間ＴＴＣ_Ｒ修正と一緒に出力される。
【００９８】
それ故にデータ処理装置２４は、本発明の意味で、車輌と対象物との間の衝突までの期間を推定する手段と、推定された衝突位置での対象物及び車輌に対する投影直線上に投影された輪郭（及びそれらの相互に対する位置）を決定する手段と、推定された投影輪郭の部分重複を決定する手段と、対象物及び車輌が推定期間の終了後に相互に対して採用する推定衝突位置に到達するに及んで、推定相対速度と略直交するように配向されている投影直線による二つの投影輪郭の部分重複に依存する衝突確率を決定する手段、とを含んでいる衝突確率を決定する装置を備える。
【００９９】
プロセッサの対応するプログラミングによってだけ、本発明の第１好適実施例に従った装置とは異なる本発明の第２好適実施例に従った装置を用いて実行可能な本発明の第２好適実施例に従った方法において、対象物と関連された仮想対象物の投影輪郭の決定と衝突確率Ｐ衝突の決定とは第１実施例に従った方法に関して変更される。それら変更はこのプロセスにおいて相互に独立している。
【０１００】
対象物１６用に図６に図示されているように、対象物１６或は関連された仮想対象物の輪郭３３は、いわば、倍率によって投影ｂG1及びｂGrの決定に先行して拡大されており、その倍率は、対象物或は車輌１６の予想される変動、車輌１２自体の変動、そして、レーザスキャナ１０の測定精度に依存して決定され、それはこの例では約１．３となり、重心の幾何学的な中心からの輪郭点の間隔はその倍率によって乗算される。拡大された輪郭３４は図６における一点破線によって表現されている。部分重複Ｕは先行してステップＳ２０Ｉでのように決定され得る。対象物或は車輌１６の動作振る舞い不確実性、或は、その輪郭の不確実性は、例えば輪郭がスキャン平面と直交する方向に変化する際に考慮される。
【０１０１】
ステップＳ２０Ｋにおける衝突確率Ｐ衝突の決定に及んで、部分重複が何等決定されなければ、間隔Ａが車輌１２或は対象物１６の投影輪郭３６,３８の間で決定され、その相違ｂF最小−ｂG最大或はｂG最小−ｂF最大が計算される。正符号を伴う相違は、推定或は予想される衝突位置（図６参照）での車輌１２及び対象物１６の間の間隔Ａとなる。
【０１０２】
衝突確率Ｐ衝突は、それが現存する部分重複Ｕを伴う有限値を採用して、衝突確率が間隔Ａの関数として収まる値０に到達するに及んで予め決定された限定値になるように決定される。このように、車輌１２が小さなスペースを伴って対象物１６を通過するように駆動すると、部分重複は何等存在しないが衝突確率が述べられ得る。
【０１０３】
例えば、衝突確率は以下の式によって付与されることができ、そこでｗは、例えば０．７５のような、０及び１の間の値である重み付けパラメータを示し、ＡMは、例えば１ｍといったような、予め決定された安全間隔を示す。
【数４】
2005050305.tif 000006
他のパラメータは先行する実施例のように計算される。
【０１０４】
ステップＳ１０乃至Ｓ１４,Ｓ２２，Ｓ２４で使用された対象物トラッキング・プロセスの代わりに、その内容を引用することでこの記載に含ませる特許文献１として先に挙げた本発明の第３好適実施例に従った方法において、本出願人のドイツ特許出願に記載された方法、特にそこでの実施例に従った方法が使用される。この方法において、対象物トラッキングは検知された輪郭に基づき行われる。その対象物に対する輪郭点は、距離画像点から決定される輪郭点或は輪郭要素によって付与される。
【０１０５】
本発明の第４好適実施例に従った方法において、衝突までの期間の推定と衝突確率の決定とは第１実施例に関して変更されている。
【０１０６】
他方、この実施例において、複数の輪郭点は衝突までの期間の推定のために使用される。図７に図示されているように、第１実施例の方法におけるステップＳ２０Ａ乃至Ｓ２０ＤはステップＳ２０Ｍで置き換えられる。このステップにおいて、輪郭点に特有な衝突までの期間ＴＴＣ_Ｐｉは駆け抜け添え字ｉによって以下で特徴付けられる対象物の検知された輪郭の全輪郭点、図４の例では対象物１８と関連された距離画像点によって付与される輪郭点２８に対して決定される。
【０１０７】
この目的のため、基準点からの対応する間隔Ｄiは、第１実施例におけるように、車輌１２に対する基準点と同一のものを用いて輪郭点２８の各々に対して決定される。更には、径方向速度Ｖ径はステップＳ２０Ｂに類似して輪郭点の各々に対して決定される。この目的のために、各輪郭点ｉはステップＳ２０Ｂと類似するステップにおいて対象物に対して基準点として使用される。
【０１０８】
ステップＳ２０Ｃと対応するステップにおいて、輪郭点及び車輌が相互に向かって移動しているかがチェックされる。もしこれが相互に向かって移動していなければ、ＴＴＣ_Ｐｉが決定されないか或は実際には生じ得ない予め決定された大きな値に設定される。ステップＳ２０Ｄと類似して、輪郭点に特有な衝突までの期間は次式（数式５）に従って輪郭点の各々に対して決定される。
【数５】
2005050305.tif 000007
【０１０９】
対象物及び車輌の間の衝突までの推定期間ＴＴＣ_Ｒは、輪郭点に特有な衝突までの決定された期間ＴＴＣ_Ｐｉの最小値に設定される。こうして決定された衝突までの期間が、特に対象物によって、相対速度に鋭角に延びて特に車輌に隣接して横たわることができる輪郭から成る区分を有するより良好な推定をもたらす。
【０１１０】
更には、第４実施例に従った方法において、衝突確率は時間に依存して明白に決定され、その目的のためにステップＳ２０ＫはステップＳ２０Ｎと置き換わる（図７参照）。もしＵ相対が最短投影輪郭に標準化される部分重複を示し、それが第１実施例における衝突確率をもたらすならば、
【数６】
2005050305.tif 000008
ここで、Ｕは第１実施例におけるように決定され、衝突確率は、標準化部分重複Ｕ相対と衝突までの推定期間ＴＴＣ_Ｒに依存した係数との積によって、以下のように付与され、
【数７】
2005050305.tif 000009
ここで、ｆ（ＴＴＣ_Ｒ）衝突までの推定期間ＴＴＣ_Ｒの単調な降下関数であるが、必ずしも厳密に単調である必要性はない。
【０１１１】
【数８】
2005050305.tif 000010
上式（数式８）はこの実施例の一例であり、ＴＴＣ1及びＴＴＣ2はＴＴＣ1＜ＴＴＣ2であるように予想されるべき、対象物及び／或は車輌の変動に依存して選択される予め設定された一定時間である（図８参照）。ＴＴＣ1は、特に、時間として考慮され得て、その時間以内には、部分重複Ｕ或は標準化部分重複Ｕ相対が衝突確率だけを決定するように車輌と対象物との相互に対する移動状態の実質的な変化が予想されない。ＴＴＣ2は期間として理解可能であり、その期間以内に、車輌と対象物との相互に対する移動状態と部分重複とが実質的に変化しないままである特定の確率であるが、衝突までの推定期間ＴＴＣ_Ｒが増大するにつれて減少するような特定の確率が推定され得る。時間がＴＴＣ2を超えると、決定された部分重複が依然として関連性を有するということがもはや予想されない。この例において、ＴＴＣ1は約１００ｍｓとして選択され、ＴＴＣ2は約１０００ｍｓとして選択される。
【０１１２】
関数ｆ（ＴＴＣ_Ｒ）は、それ故に、車輌と対象物との相互に対する仮定された移動状態が衝突まで実質的に変化しないままである確率に対する推定を再生すると解釈され得る。
【０１１３】
別の実施例において、ＴＴＣ1及びＴＴＣ2は対象物に特有に選択され得る。もし、対象物と対応する仮想対象物が例えば車輌、人、或は、木々に対する対象物分類と関連されているような特に対象物トラッキングの一部として対象物分類が実行されれば、ＴＴＣ1及びＴＴＣ2は各仮想対象物或は対象物の対象物分類に依存して選択され得る。
【０１１４】
次いで衝突確率は第１実施例におけるようにステップＳ２０Ｌで、衝突までの修正された推定期間ＴＴＣ_Ｒ修正を伴って出力される。
【０１１５】
他の数々の実施例において、先に記載された第１実施例及びその他の実施例の変更が組み合わせ可能である。特に第３実施例との組み合わせにおいて、輪郭に基づき対象物トラッキングに対して使用される輪郭要素は距離画像点の変わりに輪郭点として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、本発明の第１好適実施例に従った衝突確率を決定する機構と、該機構の監視領域における二つの対象物とを含む車輌の概略平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１好適実施例に従った衝突確率を推定する方法の概略フローチャートである。
【図３】図３は、図２のステップＳ２０において実行される部分ステップのための概略フローチャートである。
【図４】図４は、図１の車輌と、対象物及び車輌の間の衝突までの期間の予備的な推定を説明するためのスキャニング平面における対象物との概略表現である。
【図５】図５は、部分重複の決定の説明のための図４における概略表現である。
【図６】図６は、本発明の第２好適実施例に従った衝突確率を決定する方法の説明のための、図１の車輌とそれを通過して移動する対象物との概略表現である。
【図７】図７は、本発明の第４好適実施例に従った、図２におけるステップ２０と対応する方法のステップ中で実行されるべき部分ステップのための概略フローチャートである。
【図８】図８は、衝突確率の計算に使用されると共に、本発明の第４好適実施例に従った方法に使用される、衝突までの推定期間の関数の概略表現である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０    レーザスキャナ
１２    車輌
１４    検知領域
１６，１８    対象物
２０    レーザビーム束
２２    対象物点
２４    データ処理装置
２６，３３    輪郭
２８    輪郭点
３０，３２，３６，３８    投影輪郭
３４    拡大輪郭
Ｄ    間隔
Ｅp    投影直線
【図１】
2005050305.tif 000011
【図２】
2005050305.tif 000012
【図３】
2005050305.tif 000013
【図４】
2005050305.tif 000014
【図５】
2005050305.tif 000015
【図６】
2005050305.tif 000016
【図７】
2005050305.tif 000017
【図８】
2005050305.tif 000018
【外国語明細書】
1. Title of the Invention 
A method and an apparatus for the determination of a probability of a collision of a vehicle with an object
3. Detailed Explanation of the Invention 
The present invention relates to a method and to an apparatus for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object. 
To be able to avoid a collision of a vehicle with an object moving relative thereto or to be able to alleviate the consequences of such a collision, it is helpful to be able to recognize an impending collision with the object shortly before the actual collision occurs. The object can be any other body, for example another vehicle, a carriageway boundary or - for a simple designation - also a living being such as a pedestrian or an animal. For this purpose, the vehicle can have a monitoring system by means of which a monitored zone in front of and, optionally, also next to and/or behind the vehicle can be monitored. Such systems can in particular be sensors for electromagnetic radiation, for example video cameras, radar sensors or also laser scanners. When an impending collision is recognized, appropriate measures can be taken by a safety system of the vehicle. For example, evasive maneuvers or braking maneuvers can be initiated automatically or appropriate restraining systems in the vehicle can be triggered. 
It would be desirable to obtain information on a possible collision as early as possible in order to have sufficient time available for this purpose. However, the movement statuses of the vehicle and/or of the object can change in this period of time so that no collision actually occurs. In this case, it would therefore be less sensible to initiate measures which are only sensible on an actual collision. 
A plurality of objects moving relative to the vehicle can moreover also occur so that collisions with a plurality of these objects are possible. It would be desirable in this case to be able to determine the object with the largest risk of collision.
It is therefore the underlying object of the present invention to provide a method and an apparatus by means of which information can be made available on a possibly impending collision between a vehicle and an object moving relative thereto. 
The object is satisfied by a method for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object having the features of claim 1. 
In the method in accordance with the invention for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object on the basis of depth-resolved images of a monitored zone in at least one plane in which the object is located and of a current relative speed of the object with respect to the vehicle at least in the plane, respective contours and their positions relative to one another are determined for the object and for the vehicle in an estimated collision position which the object and the vehicle adopt relative to one another in a collision, said contours being projected onto a projected straight line oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the collision position. An overlap of the projected contours is determined and the collision probability is determined in dependence on the overlap of the two projected contours. 
The object is furthermore satisfied by an apparatus for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object having the features of claim 20 by means of which the method in accordance with the invention can be carried out.
The apparatus in accordance with the invention for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object includes a sensor for electromagnetic radiation by means of which depth-resolved images of a monitored zone can be sensed in a time sequence in at least one plane, a device for the determination of a current relative speed between the vehicle and the object at least in the plane and a device for the determination of the collision probability between the vehicle and the object on the basis of at least one depth-resolved image sensed by the sensor and of the current relative speed determined by the device for the determination of the current relative speed which is designed for the carrying out of the method in accordance with the invention.
For the simpler designation within the framework of the present invention, an object is not only understand as any desired inanimate object moving or not moving in a stationary reference system, for example another vehicle, a carriageway boundary or a traffic light, but also as any desired living being, for example a pedestrian or an animal.
The method in accordance with the invention uses depth-resolved images of a monitored zone for the determination of the collision probability, said images being able to have been sensed by means of a sensor for electromagnetic radiation preferably secured to the vehicle. 
The monitored zone, like the sensor used for its monitoring, can be stationary in this process, with the vehicle then being located in the monitored zone. A possible application then consists, for example, of the monitoring of an intersection region using a sensor fixedly installed there. If a plurality of objects are located in the monitored zone, of which more than one can travel, any desired one of these objects which can travel can be treated as a vehicle in the sense of the invention or of the claims, whereas the other objects are treated as objects in the sense of the invention or of the claims.
The monitored zone is preferably moved along with the vehicle and includes regions in front of, next to and/or behind the vehicle. The images can then have been sensed by means of a sensor for electromagnetic radiation secured to the vehicle. 
The depth-resolved images can include distance image points which contain data with respect to the position in the plane of object points sensed on a surface of the object and - when the sensor is not held on the vehicle - also of the vehicle and in particular a spacing from the sensor used for the sensing of the depth-resolved images in the plane. Depending on the sensor used, depth-resolved images can naturally also be used which contain distance image points in a plurality of planes arranged, for example, like a fan. The plane or planes are not oriented orthogonally to a direction of view of the sensor in this process. 
The depth-resolved images can in particular be sensed at substantially constant time intervals.
In the apparatus in accordance with the invention, a sensor for electromagnetic radiation, in particular optical radiation, is provided for this purpose by means of which depth-resolved images of the monitored zone can be sensed in the at least one plane in a time sequence. Depending on the use, the sensor is stationary - for example, for monitoring an intersection zone - or is secured to the vehicle itself - for example, for monitoring a zone in front of, next to and/or behind the vehicle. The sensor senses object points on the object and, optionally, on the vehicle which, depending on the spatial resolution of the sensor, can be more or less large zones on a surface of the object or of the vehicle. The sensor then detects respective positional data for the sensed object points relative to the sensor which in particular include a spacing of the object point from the sensor or from a reference point fixed relative to it in the plane. 
In particular object recognition and/or object tracking can take place on the basis of the depth-resolved images, which are then preferably sensed in a pre-determined time sequence, in order to identify the object  and - when a sensor not held at the vehicle is used - optionally the vehicle in the depth-resolved images. 
Furthermore, in the method in accordance with the invention, a current relative speed of the object with respect to the vehicle is used at least in the plane in which the object points are sensed. In this context, the relative speed is understood as the speed at least in the plane which can in particular include a proportion which can be shown as a two-dimensional vector in the plane or can only consist thereof. The relative speed can therefore in particular include both a radial proportion and an azimuthal  proportion with respect to the sensor or - when installed at the vehicle - with respect to components both in the direction of travel and transversely thereto. The relative speed can in particular be given by the relative speed of reference points for the vehicle and for the object which can each be fixed with respect to the vehicle or to the object, but which can otherwise be selected as desired. 
The device for the determination of a current relative speed between the vehicle and the object at least in the plane is provided for the detection of the current relative speed in the apparatus in accordance with the invention. 
The overlap is determined in an estimated collision position which the object and the vehicle adopt relative to one another on a collision. For this purpose, assumptions can be made on the future course of the object and/or of the vehicle with respect to one another or on the relative speed up to the collision. At least the direction of a corresponding estimated relative speed thus also results on reaching an estimated collision position. The assumptions can be expressed in that models or kinematic relationships are used in the method which require the application of these assumptions; however, no explicit method steps to determine the estimated collision position have to be carried out. 
Contours (and their positions relative to one another) projected onto a projected straight line which is oriented substantially orthogonal to the estimated relative speed on reaching the collision position are then determined in the estimated collision position for the object and for the vehicle. The contour is understood in the sense of the invention as a group of contour points which reproduce an outline of the object or of the vehicle in the plane at least partly and at least approximately. This also includes a representation by pre-determined geometrical figures which are parameterized in their position and size and which reproduce the contour. The contour in particular only has to include a section of the contour which can be sensed by a sensor for the sensing of the depth-resolved images, but not the section covered by the object or by the vehicle or by another object.
If the sensor for the sensing of the depth-resolved images is held at the vehicle, the contour points of the vehicle can be given by a group of points including positional coordinates in the plane whose position or positional coordinates are determined in dependence on the shape of the vehicle. They can in particular be determined in advance and be stored for the carrying out of the method. The contour can preferably be given by the corner points of a rectangle of minimum area describing the vehicle. If, in contrast, the sensor is not held at the vehicle and if the vehicle is sensed by the sensor, the contour can be given as with the object.
For the object, the contour is determined on the basis of the depth-resolved images, with the contour points being able to be given by a group of distance image points in the depth-resolved image or by points determined from such distance image points. This contour can in particular be determined while using object tracking in which distance image points are associated with a virtual object which corresponds to the object. Generally, object tracking methods can be used for this association in which the depth-resolved images are initially segmented, whereupon the segments are then associated with already existing virtual objects or virtual objects to be made new. Such a method is described, for example, in the Proceedings of the Conference IFAC 2000, Braunschweig, Germany, in the paper by Ewald, A. and Willhoeft, V.: "Object Detection with Laser Scanners for Automotive Applications". It is, however, also possible to use an object tracking method in which the formation of segments is dispensed with and in which instead tracking takes place with reference to contours. Such a method is described, for example, in the applicant's German patent application with the official file reference 102 58 794.9 whose contents are herewith included in the description by reference. If the sensor is not held at the vehicle, the contour of the vehicle can be given like that of the object.
It is generally sufficient for the method in accordance with the invention only to determine the contours projected onto the projection direction and their positions with respect to one another. Since a projected contour thus only corresponds to a straight path, the size and position of the projected contour can be given solely by the position of the two end points of the path on the projected straight line. 
In a following step, an overlap of the projected contours is then determined, in that the width of an overlap region or of an intersection region of both projected contours on the projected straight line is determined.
The collision probability is then determined in dependence on the overlap determined in this way, with a standardization being able to take place, on the one hand, and even further parameters being able to be used in the determination of the value of the collision probability, on the other hand. The collision probability can preferably increase as the overlap increases.
The collision probability thus determined can then, optionally, be output together with the estimated time period up to the collision or be stored for further use.
If a plurality of objects are sensed, these data can be output for each of the objects, with a prioritization in particular being able to take place in accordance with the collision probability and/or with the estimated time period up to the collision.
In order to carry out these method steps, the apparatus in accordance with the invention has the device for the determination of the collision probability between the vehicle and the object which can in particular include a microprocessor, preferably a digital signal processor which is correspondingly programmed, and an associated memory and interfaces to the sensor and to the device for the determination of the current relative speed. 
By taking account of the overlap in the determination of the collision probability, a differentiated estimate for the occurrence of a collision can be given very simply, but very effectively. This makes it possible to react in a very differentiated manner to different travel situations. 
The invention permits the determination of the overlap in the direction particularly relevant to a collision orthogonal to the relative speed and its use for the determination of the collision probability.
Further developments and preferred embodiments of the invention are described in the description, in the claims and in the drawings.
The apparatus in accordance with the invention can generally have any desired sensors for electromagnetic radiation for the sensing of depth-resolved images. Stereo video cameras can be used, for example, whose data are put together to form a three-dimensional image which contains a depth-resolved image in one plane. The use of image-producing radar sensors is moreover also conceivable. To achieve a particularly good and precise spatial resolution, it is, however, preferred for the sensor for electromagnetic radiation to include a laser scanner. This laser scanner can in particular be a laser scanner in which a pulsed scanning laser beam is pivoted over the monitored zone is at least one scan plane and scanned laser radiation reflected from the monitored zone is sensed in time resolution. The spacing of the object point at the given pivot angle and thus the position of the object point in the scan plane can then be determined from the run time of the scanning laser pulses between the laser scanner, a point of an object which reflects the scanning beam at least in part and the receiver element of the laser scanner for the detection of the reflected scanning laser radiation pulses. Such laser scanners are characterized by a large monitored zone with simultaneous good spatial resolution and low measurement errors. 
The current relative speed can generally be determined in various manners. In an embodiment of the method, it is preferred for the apparatus in accordance with the invention to include at least one radar sensor for this purpose with which at least radial speeds between the vehicle and the object can be sensed. It is, however, preferred in the method in accordance with the invention for the current relative speed to be determined on the basis of the depth-resolved images by means of object tracking or tracking of object points on the object. One of the aforesaid methods can, for example, be used in this process for object tracking. For the tracking of individual object points or object regions, a tracking method can, for example, be used which is disclosed in the applicant's German patent application with the official file reference 103 12 249.4 whose contents are herewith included in the description by reference. The current relative speed can be determined, for example, with a known time period between two cycles of the object tracking method from the change of the measured position of the object in the current cycle and a preceding cycle of the object tracking method. Since object tracking can anyway be provided for the association of distance image points to virtual objects for the determination of the contour, such a determination of the current relative speed can take place with very low apparatus effort. With the apparatus in accordance with the invention, in particular the device for the determination of a current relative speed and the device for the determination of the collision probability can then be put together, with a corresponding program with corresponding modules preferably only being able to be carried out on only one processor. If the sensor is not held at the vehicle, object tracking or tracking of object points or of vehicle points on the vehicle can also take place analogously for the vehicle for the determination of the relative speed. 
It is preferred with the apparatus in accordance with the invention for the device for the determination of a collision probability to have means for the determination of contours (and their positions with respect to one another) projected onto a projected straight line for the object and for the vehicle in an estimated collision position, means for the determination of an overlap of the projected contour and means for the determination of the collision probability in dependence on the overlap of the two projected contours, with the projected straight line being oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the estimated collision position, which the object and the vehicle adopt relative to one another on the collision. Parts of these devices can be realized by analog and/or digital circuits; it is, however, preferred for a programmable processor to be used for this purpose which works through a program stored in an associated memory for the carrying out of the method in accordance with the invention. 
Generally, in the method in accordance with the invention, an overlap can also be determined for objects very far away from the vehicle. If one considers that the time period up to a collision is very large for these objects as a rule in comparison with the typical times during which the movement state of the vehicle and/or of the object can change, a collision probability calculated on the basis of the overlap alone is not very sound under certain circumstances. It is therefore preferred for an estimate to be determined for the time period between the vehicle and the object and for the collision probability also to be determined in dependence on the estimated time period up to a collision. The estimate can in particular be determined on the basis of the distance image points in at least one depth-resolved image and of at least the current relative speed of the object with reference to the vehicle. Since the future course of the object and/or of the vehicle after the sensing of the last depth-resolved image and of the current relative speed is not known, the estimate can only be a preliminary one and in particular includes assumptions on the further extent of these courses relative to one another or on the time development of the relative speed which can be the same ones used in the determination of the overlap. Furthermore, in order to estimate the time period, a spacing between the vehicle and the object can be used which can in particular be determined from the depth-resolved images. The collision probability can depend directly or indirectly in this process on the estimated time period up to the collision via a dependence on the overlap. 
The estimated time period up to a collision can also be determined in the manner in accordance with the invention independently of a use in connection with collision probabilities and/or overlaps and can be stored or output for further use by other applications in order, for example, to be able to carry out a prioritization in accordance with the time sequence of collisions to be expected. 
A method in accordance with the invention is furthermore also a subject of the invention in which, instead of the overlap, other parameters dependent on the positional data for the object relative to the vehicle in the depth-resolved image are used together with the time period up to a collision. 
The collision probability can in particular be given by a sum or - preferably - by a product of terms of which one depends on the overlap and the other depends on the estimated time period up to the collision. A functional form for the collision probability which is simple to standardize and simple to interpret under probability theory can in particular result with a product form. The collision probability can preferably be a monotonely falling function of the estimated time period up to a collision for a given overlap, i.e. not increase as the estimated time period up to a collision increases.
The collision probability will become very low for very long estimated time periods up to the collision, since the object and/or vehicle can change their direction of movement independently of one another. It is therefore particularly preferred for a collision probability not to be determined and/or to be set to zero when the estimated time period up to the collision exceeds a pre-determined threshold value. This threshold value can in particular be determined in dependence on the dynamics of the vehicle and of the objects occurring in the environment to be expected. A threshold value between approximately 50 ms and 1 s is preferably selected. In this way, the processing effort for the determination of the collision probability can in particular be reduced since the latter is only determined for virtual objects which appear relevant.
The collision probability can include pre-determined parameters which depend on the properties of the object and/or of the vehicle, but do not relate to the current kinematic data such as the position and/or speed. It is then preferred for at least one parameter for the determination of the collision probability to be selected specifically for the object and/or for the vehicle. A more specific and thus more precise determination of the collision probability is hereby made possible. If an object classification is used as part of object tracking, the parameter can particularly preferably be selected in dependence on the object class. This permits a simple association of suitable values to the parameter. If a sum representation or a product representation is used for a collision probability dependent on the overlap and on the time period up to the collision, the parameter selected specifically for the object and/or for the vehicle can in particular be used for the calculation of the amount or of the factor containing the time period up to the collision. This parameter can in particular be selected in dependence on how probable a change in the movement state of the object and/or of the vehicle is in a pre-determined time interval in dependence on the object properties and/or on the vehicle properties.
It is necessary for the preliminary estimate of the time period up to a collision between the vehicle and the object to make some assumptions on the further extent of the courses of the vehicle and of the object at least relative to one another. Generally, in this process, a course of the object relative to the vehicle determined in the object tracking can be extrapolated. Such an extrapolation is, however, relatively time consuming for curved courses, in particular when it takes account of a rotation of the object about its center of gravity. It is therefore preferred in the method in accordance with the invention for a model of a linear relative movement of the object and of the vehicle to be used for the estimate of the time period up to a collision. This assumption, which substantially simplifies the method in accordance with the invention, results in practice in very good results in comparison with the effort, which is not least due to the fact that the collision probability is frequently only determined for those objects whose time period up to the collision with the vehicle is very short so that their course can very easily be approximated by a straight line. In particular a corresponding kinematic relationship for a straight-line movement can be used as a model in this process.
It is particularly preferred in this process for a model for a relative movement to be used with the current relative speed for the estimate of the time period up to a collision. This means that an assumption is made that the object and vehicle move in an unaccelerated manner relative to one another in a good approximation during the time period up to the collision, i.e. that they are neither braked nor accelerated. It also applies to this approximation that it produces very good results in comparison with the effort in view of the times for which the determination of a collision probability appears relevant at all. 
It is particularly preferred for a radial portion of the relative speed to be used for the estimate of the time period up to a collision which can be obtained by projection of the relative speed onto a straight line through a reference point for the object and a reference point for the vehicle. The reference point for the vehicle fixed relative thereto can, for example, be its geometrical center of gravity or, preferably, the coordinate origin of a vehicle coordinate system. The object's geometrical center of gravity, whose position can be given by that of the geometrical center of gravity of a corresponding virtual object in the object tracking, can, for example, be used as the reference point for the object. However, as a rule, this does not lie within the contour of the object and would therefore result in too large a value for the spacing between the vehicle and the object. It is therefore particularly preferred for the contour point of a contour corresponding to the object, which has the smallest spacing from a reference point of the vehicle, to be used as the reference point of the object for the estimate of the time period up to a collision to determine the spacing between the object and the vehicle. A particularly precise estimate for the time period up to a collision is achieved in this manner. This can be improved even more if, in the event that a coordinate origin of the vehicle coordinate system is used as the reference point of the vehicle, the spacing is reduced by a constant value which approximately corresponds to the mean spacing of the coordinate origin usually lying within the vehicle contour from the contour of the vehicle. The contour point of the vehicle which has the smallest spacing from the reference point of the object can accordingly also preferably be used as the reference point of the vehicle.
It is alternatively preferred for the estimate of the time period up to a collision for contour points of the contour of the object for respective time periods up to the collision to be determined for specific contour points and for the smallest of the determined time periods up to the collision specific to a contour point to be used as the estimated time period up to a collision. If only one contour point is available, the time period up to the collision is only determined for this. If more than one contour point is available, the periods up to the collision specific to the contour point are preferably determined for at least two contour points. The quality of the estimate can hereby be substantially improved since even irregular contours can be sensed in a more differentiated manner. The estimate of the time periods up to a collision specific to the contour point can in particular take place with the respective previously mentioned further developments of the method in accordance with the invention with respect to the estimate of the time period up to the collision. The contour points can in particular each be used as reference points which are used for the spacing determination and/or for fixing the straight line used for the determination of the radial speed. It is therefore particularly preferred for a radial portion of the relative speed to be used for the estimate of the time period up to a collision specific to the contour point which can be obtained by projection of the relative speed onto a straight line through the contour point of the contour of the object and a reference point for the vehicle. All contour points of a contour can be used in this process; preferably, however, a preferably representative selection is made, which preferably in each case includes the end points and/or the corner points of a contour, in order to increase the processing speed.
All contour information and/or reference points available from the object can preferably also be used for the estimate of the time period up to a collision in that the collision period of the contour point with the smallest time period up to the collision is used as the estimated time period up to the collision for the object or for the virtual object in object tracking corresponding to the object.
The estimated time period up to a collision can be very short. Latency times caused by the processing should therefore be taken into account on the use of the estimated time period. It is therefore preferred, prior to an output or to a storing, for the estimated time period up to a collision to be corrected with respect to a time difference between a sensing time of the data underlying the depth-resolved image and the current time. 
It is necessary to make assumptions on the further extent of the course of the vehicle and/or of the object for the determination of the estimated, projected contours and their position with respect to one another as well as of the resulting overlap. Generally, as also on the estimate of the time period up to a collision, a course can be determined by extrapolation here using preceding positions of the object relative to the vehicle and/or using overlaps already determined in preceding cycles. In view of the only short times for which a use of a collision probability appears sensible, it is, however, preferred for the direction of the current relative speed to be used as the direction of the estimated relative speed on reaching the estimated collision position for the determination of the estimated, projected contours and their positions relative to one another. This means the assumption of a straight-line movement of the object relative to the vehicle and permits a particularly simple determination of the projected contour since the projected straight line is then given with respect to the current relative speed. The estimate of a time period up to a collision is furthermore not necessary due to this assumption at least for the determination of the overlap. In particular the amount of the estimated relative speed can also correspond to the amount of the current relative speed so that, as a result, a homogeneous relative movement in a straight line is assumed between the vehicle and the object. These assumptions on the relative movement from the current time over the time period up to a collision are reflected in the use of corresponding model relationships, for example, in the method in accordance with the invention.
The projected contours of the object and of the vehicle can be determined in various ways. In particular, all contour points of a contour can, for example, be projected individually onto the projected straight line. It is, however, preferred for all contour points of the contour to be ordered in an order of increasing or decreasing polar angles in a coordinate system in the plane of the monitored zone and for only the first and the last of the ordered contour points of the contour for the object to be used for the determination of the contour of the object projected onto the projected straight line. It is then not necessarily necessary to project all contour points onto the projected straight line. The origin of the coordinate system can be given in this process by the origin of a coordinate system of a sensor for the sensing of the depth resolved images or preferably - on the securing of a sensor sensing the depth-resolved images to the vehicle - by an origin in a reference point of the vehicle. This further development presents itself in particular on the use of depth-resolved images in which distance image points contain positional data in polar coordinates which are ordered in increasing or decreasing order of the polar angle, with the coordinate origin of the polar coordinate system being arranged in the region of the sensor sensing the depth-resolved images and/or of the vehicle. Such an arrangement of the distance image points can be obtained without substantial effort, in particular when laser scanners are used , if the latter scan the monitored zone by pivoting a pulsed scanning laser beam. The projected contour can be determined very easily and fast without any considerable calculation errors or rounding errors in this manner. If this sensor is not held at the vehicle, but is stationary, it is particularly preferred for all contour points of the contour for the vehicle also to be ordered in an order of increasing or decreasing polar angles in a coordinate system in the plane of the monitored zone and for only the first and the last of the ordered contour points of the contour for the vehicle to be used for the determination of the contour of the vehicle projected onto the projected straight line.
The contour of an object sensed in the distance image only relates to the position and to the extent in the sensing plane. Generally, however, parts of the object in other planes can project beyond this contour. This case can, for example, occur when the object is a truck which has a very irregular contour which, possibly, extends beneath a loading surface of the truck. To be able to take account of such uncertainties and also of such measurement inaccuracies of the sensor used for the sensing of the depth-resolved image, it is preferred for at least one of the contours or one of the projected contours, preferably that of the object, to be enlarged by a scaling factor prior to the determination of the overlap. The position of the contour or of the projected contour - given by its geometrical center of gravity - remains unchanged in this process. The scaling factor can, if an object classification was carried out in the object tracking, in particular also depend on the object class the object is associated with. Larger scaling factors can thus be used for trucks, for example, than for passenger cars which have a more regular shape. The scaling factor can moreover also be selected from dynamics of the objects to be expected either on the basis of the mentioned classification or also from dynamics determined in the object tracking. Finally, the measuring accuracy of the sensor used for the sensing of the depth-resolved images can also be a component in the scaling factor. The scaling factor can in particular adopt values between 1.001 and 1.4.
The collision probability can preferably be a monotone function of the overlap. 
In a simple variant of the method in accordance with the invention, a vanishing collision probability will be assumed when the overlap is also zero. However, to be able also to sense a risk of collision which can arise, for example, by a very small lateral spacing of the vehicle from an object moved relatively thereto, for example from a vehicle passing close by, it is preferred in the method in accordance with the invention for the collision probability to be determined in dependence on a spacing between the projected contours for the object and for the vehicle when no overlap is present. The spacing is determined along the projected straight line in this process. A collision probability can also be determined very simply in this manner if the vehicle and the object would not collide on continuation of their normal course, but this would become possible on only small changes to the course. 
In some situations, it is not sensible to determine collision probabilities. For example, a risk of collision admittedly exists when parking, but it can be assumed with high certainty that the driver will recognize a risk of collision and will act accordingly. It is therefore preferred for the collision probability only to be determined with a non-vanishing value when the vehicle has a speed which is larger than a pre-set minimum speed. Depending on the demands of a system which processes the collision possibilities, the determination of the collision probabilities can be completely suppressed when the minimum speed is not reached or collision probabilities with a value of zero can be output. This prescribed minimum speed can in particular lie in a range between stationary and/or 15 kph. Thus, for example, when maneuvering slowly in a car park, for example, when parking, no collision probability will be output which could result in the triggering of corresponding control maneuvers of the vehicle or of corresponding safety devices. 
The relative speed between the vehicle and the object should be known as precisely as possible in the method in accordance with the invention. The contour of the object or of the corresponding virtual object should moreover also be easily determined. It is therefore preferred for object tracking to be carried out and for the collision probability only to be determined for those objects which have existed for a plurality of cycles and/or have a preset recognition quality. The recognition quality can, for example, describe how stable a contour of an object or, optionally, of the vehicle is in the depth-resolved images or in the object tracking over a plurality of cycles. Incorrectly recognized virtual objects, for example, due to a masking by other objects, can be excluded from the calculation of a collision probability in this way. Collision probabilities are preferably only determined for virtual objects which are tracked over at least 4 cycles. 
If a collision is expected, it can be interesting to record the instantaneous situation for the documentation of a possible sequence of events in an accident. It is therefore preferred for at least the current depth-resolved image and/or data resulting from object tracking to be stored on the basis of the depth-resolved images on exceeding a pre-set minimum collision probability. It is preferred for this purpose in the apparatus in accordance with the invention for a memory device to be provided which is coupled to the device for the determination of a collision probability via a data link and in which at least the current depth-resolved image and/or data resulting from object tracking can be stored on the basis of the depth-resolved images when a pre-set minimum collision probability is exceeded. The minimum collision probability can be zero or can also be set in dependence on experience values. Particularly preferably, after the exceeding of the minimum collision probability, a plurality of sequential depth-resolved images and/or data resulting from object tracking are recorded on the basis of the depth-resolved images over a plurality of cycles. Corresponding memory devices are known from the applicant's German patent application with the tile "A method for the documentation of an accident situation" and the official file reference 10151983.4.
The invention can in particular also be used with stationary sensors, for example at intersections. It is then preferred for the device for the determination of a collision probability to be connected to a device for the wireless transmission of data via a data connection. Preferably, at least the collision probability, and particularly preferably the estimated time period up to the collision, are transmitted to the vehicle and/or to the object in a wireless manner, for example by radio. They can then have corresponding receiver devices. The data can then be used in the vehicle and/or in the object for the control of safety systems.
A further subject of the invention is a computer program with programming code means to carry out the method in accordance with the invention when the program is carried out on a computer. A computer is here understood as every data processing device which in particular has a processor, a memory and interfaces for the input and/or output of data. The computer can in particular have a digital signal processor. 
A subject of the present invention is furthermore a computer program product with programming code means which are stored on a computer-legible data carrier to carry out the method in accordance with the invention when the computer program product is carried out on a computer. The data carrier can in particular be non-volatile memories in the form of corresponding semiconductor elements, CDs, DVDs or floppy disks. 
The method in accordance with the invention is generally suitable for the monitoring of a zone in front of any desired vehicles, in particular, however, for the monitoring of a zone in front of vehicles in traffic. 
In Fig. 1, a laser scanner 10 is held at the front side of a vehicle 12 to sense objects in front of the vehicle 12. The laser scanner 10 has a sensing zone 14 which is only shown in part in Fig. 1, represents a monitored zone and covers an angle of approximately 180ー symmetrically to the longitudinal axis of the vehicle 12 due to the different position. The sensing zone 14 is only shown schematically and in particular too small in the radial direction for the better representation in Fig. 1. By way of example, two objects 16 and 18, which are vehicles, moving relative to the vehicle 12 are located in the sensing zone 14. 
The laser scanner 10 scans its sensing zone 14 in a scanning plane in a generally known manner with a pulsed laser radiation bundle 20 pivoted at a constant angular speed, with it being detected, likewise in a rotating manner, at constant time intervals ・t at times ・i at fixed angular ranges about a mean angle ・i whether the laser radiation bundle is reflected by a point or by a region of an object. The index i runs from 1 up to the number of angular ranges in the sensing zone. Only individual ones of these angular ranges are shown in Fig. 1, i.a. the angular ranges associated with the mean angles ・i-1 and ・i. The angular ranges are in turn shown excessively large for a clearer representation. The sensor spacing di of the respectively sensed object point is determined by the laser scanner 10 with reference to the run time of the laser beam pulse. The laser scanner 10 therefore senses the angle ・i and the spacing di determined at this angle, i.e. the position of the object point 22 in polar coordinates relative to the vehicle 12, in its xs - ys coordinate system as coordinates in a raw data element for an object point 22 on the surface of the object 16. In a scan of the sensing zone 14, raw data elements with coordinates (・i, di) are thus provided by the laser scanner 10 ordered in accordance with increasing polar angles, where i is a natural number between 1 and the number of the raw data elements sensed by the laser scanner 10. The set of the raw data elements sensed on a scan or distance image points obtained therefrom, optionally after correction of the data and/or transformation into a different coordinate system, form a depth-resolved image in the sense of the invention.
The laser scanner 10 scans its sensing zone 14 in each case in sequential scans with the same time interval such that a time sequence of scans and thus of depth-resolved images arises. 
The laser scanner 10 has evaluation electronics or a data processing device 24, which is arranged in the laser scanner 10 in the example, but which can generally also be arranged offset therefrom, for the processing of the raw data elements or of the distance image points. The data processing device 24 has i.a. a programmed digital signal processes for the carrying out of a method in accordance with a first preferred embodiment of the invention, a memory device connected to the digital signal processor and interfaces for the output of data to a vehicle control not shown in the Figures. 
The laser scanner 10 with the data processing apparatus 12 therefore forms an apparatus for the determination of a probability of a collision between the vehicle 12 and an object in accordance with a first preferred embodiment of the invention.
The method for the estimate of a probability of a collision between the vehicle 12 and an object, for example the object 18, in accordance with a first preferred embodiment of the invention, is shown schematically in Figs. 2 and 3. 
The method is carried out in a cyclic manner, with one cycle being carried out for each sensed new depth-resolved image. 
The laser scanner 10 senses, as already mentioned, depth-resolved images of its monitored zone 14 at constant time intervals ・T.
The depth-resolved images can optionally be subject to corrections, e.g. with respect to a movement of the laser scanner 10 of its own. Furthermore, a transformation of the xS-yS laser scanner coordinate system in Fig. 1 into the x-y vehicle coordinate system fixedly connected to the vehicle 12 and shown in Figs. 4, 5 and 6 takes place. In particular the order of the distance image points resulting from the raw data elements is maintained in the coordinate transformation such that they are also ordered in an order of increasing polar angles in the vehicle coordinate system.
The depth-resolved images are used for the carrying out of an object recognition and object tracking method which runs using a segmentation in the present embodiment. The method is described more precisely in Ewald, A. and Willhoeft, V.: "Object Detection with Laser Scanners for Automotive Applications" in the Proceedings of the Conference IFAC 2000 in Braunschweig, Germany. The object recognition and object tracking method includes the steps S10 to S14, S22 and S24 and can be replaced in other embodiments by other object recognition and object tracking methods which likewise provide the required data.
In step S10, a current depth-resolved image from the laser scanner 10 is read in and includes the distance image points with positional coordinates. 
The current depth-resolved image is first segmented in step S12, i.e. is broken down into groups of distance image points which are recognized as belonging to a respective segment in accordance with a pre-set segmentation criterion, for example a maximum spacing from one another.
In step S14, the segments are, where possible, associated with objects already occurring in the method in preceding cycles, with a spacing criterion, for example, spacings from a geometrical center of gravity of the respective virtual object, being used in turn. The association takes place with reference to predicted positions of the virtual objects obtained from sensed positions in a preceding cycle of the method. New positions of the already present virtual objects are determined and new virtual objects are formed from non-associated segments. In this step, codes of those distance image points are stored for each virtual object which are associated therewith via the corresponding segments. 
In step S16, a current relative speed is determined and stored using the cycle period SYMBOL 68 \f "Symbol" \s 12T for each object that already existed in a preceding cycle on the basis of the positions of the virtual objects in the current cycle and in the preceding cycle. 
It is determined in the following step S18 whether an inherent speed veigen, which is connected to the data processing device 24 via a corresponding sensor at the vehicle, is larger than a pre-determined minimum speed vmin which amounts to 15 kph in the present example. If this is not the case, the process is continued with step S22 in which further virtual object properties are determined and output. This can, for example, be the position of the center of gravity, a quality of the recognition or similar.
If the inherent speed exceeds the minimum speed in step S18, an estimated time period up to a collision and a corresponding collision probability is determined and output in step S20 for all virtual objects which have already been present for at least four cycles. The process is continued after this step with step S22 which is carried out as described above. 
In step S24, a prediction of new object positions then takes place for the next cycle, for which purpose, for example, a Kalman filter can be used. 
The part steps carried out in step S20 for every examined virtual object are shown more precisely in Fig. 3. An illustration of the geometrical relationships used in this process is shown in Figs. 4 and 5.
A contour 26 for the object 18 is determined from the current depth-resolved image and is given in the example by contour points which are formed by the distance image points associated with the virtual object corresponding to the object 18. They are therefore ordered in an order of increasing polar angles. The contour 26 is shown by dotted lines in Figs. 4 and 5, with the dots only representing the contour image points or distance image points 28 in a roughly schematic manner. For simplification, in the following, the contour of a virtual object is understood as the contour for an object with which the virtual object is associated. 
First, in the steps 20A to 20E, a time period up to a collision is estimated, with a check simultaneously being made of whether a collision is possible at all on the basis of the relative speed vrel. It is assumed in this process that the vehicle 12 and an object move toward one another at a constant relative speed vrel for the observed time between the sensing of the depth-resolved image and a possible collision.
In step S20A, that contour point of the virtual object is first determined as the reference point for the object 18 which has the shortest spacing D from a reference point of the vehicle given in the example by the origin of the vehicle coordinate system. For this purpose, the spacings from the coordinate origin are calculated for all distance image points or contour points associated with the virtual object associated with the object 18. The next distance image point or contour point is then used as the reference point. In Fig. 4, this is the contour point O1. 
In part step S20B, a radial speed vrad is then determined from the relative speed vrel by projection onto the straight line through the reference points for the object and the vehicle, i.e. in the example, the straight line through the origin of the vehicle coordinate system and the next closest contour point O1. The radial speed vrad is also assumed as constant with the relative speed vrel.
A radial unit vector er is used for the calculation of the radial speed and is given by the position vector leading to the contour point O1 divided by the amount of the position vector of the contour point O1, i.e. the spacing D. The vectorial relative speed results as the product from the unit vector and from the scalar product from the unit vector er and the vector of the relative speed vrel. 
Only in the case that the scalar product erSYMBOL 215 \f "Symbol" \s 12vrel is negative and the radial speed is directed toward the vehicle 12 do the vehicle 12 and the object 18 or the vehicle 18 move toward one another. 
A check is therefore made in part step S20C whether the scalar product is negative. If this is not the case, the value for estimated time period up to the collision is set to a pre-determined value never occurring in practice and the collision probability Pkoll is set to the value zero in step S20F. These data are subsequently output in step S20L. Alternatively, it is also possible to skip straight away to step S22.
If the scalar product is negative, in part step S20D a time period TTC_R up to a collision is determined in which the spacing D of the next contour image point O1 of the object 18 reduced by a safety spacing D0 of 0.8 m is divided by the amount of the radial speed vrad. The safety spacing D0 results in this process from the mean spacing of the contour of the vehicle 12 from the coordinate origin of the vehicle coordinate system for the quadrants with positive x values. 
In part step S20E, a corrected estimated time period TTC_Rcorr up to the collision is then determined which results from the estimated time period TTC_R by subtraction of a latency time. This latency time is given by the difference of the current system time and the time at which the object 18 was sensed by the laser scanner 10. Alternatively, it is possible in another embodiment for the virtual objects to be output via a CAN bus. Every corresponding data set is then given a time stamp of the scan from which the virtual objects were determined as well as the time offset of the distance image points within the scan for each virtual object. With this information, the displacement of the time period up to the collision to the instantaneous time is then also possible in following applications. 
A check is now made in step S20G whether the corrected time period TTC_Rcorr up to the collision is smaller than a pre-set maximum time period up to a collision TTC_Rmax which is selected in dependence on the dynamics to be expected of the surroundings of the vehicle 12, in particular on its possible own speeds and the possible speeds of other vehicles, in the present example as approximately 100 ms.
If the corrected time period TTC_Rcorr exceeds the maximum time period TTC_Rmax, the collision probability is set to the value zero in step S20F. The method is then continued with step S20L in which the collision probability is output together with the corrected estimated time period TTC_Rcorr. In another embodiment, it is alternatively also possible here to skip back to step S22 without outputting TTC_Rmax and Pkoll.
Otherwise, in step S20H, a contour of the vehicle 12 and of the object 18 projected onto a projected straight line e orthogonal to the relative speed vrel is determined, as shown in Fig. 5. It is assumed in this process that the relative movement of the vehicle 12 and of the object 18 takes place at the current relative speed such that it is sufficient only to determine the collision position in the direction of the projected straight line. The estimate of the collision position in the direction parallel to the relative speed does not play any role such that the collision position does not have to be estimated in this direction or can be assumed to be any desired for the determination of the overlap.
For the determination of the projected contour of the vehicle 12, whose contour is pre-set by the points F1 to F4 whose position is pre-set in dependence on the shape of the vehicle 12 in the vehicle coordinate system, the corresponding position vectors of its four most extreme corner points F1 to F4 are projected onto the straight line Ep orthogonal to the relative speed vrel. For this purpose, a unit vector ep is determined which stands perpendicular on the relative speed vrel and results in the example from the Cartesian coordinates vrelx and vrely of the relative speed vrel in the vehicle coordinate system with the following coordinates epx and epy: 
epx = -vrely / |vrel| 
epy =  vrelx / |vrel|,
where |vrel| designates the amount of the vector of the relative speed vrel. The projections of the points F1 to F4 onto the straight line Ep simply result as scalar products of the corresponding position vectors with this unit vector ep leading to the points F1 to F4. Spacings bF1 to bF4 from the coordinate origin projected onto the projected straight line Ep given by the respective scalar products thus result on the projected straight line Ep for each of the contour points F1 to F4. These spacings are represented in Fig. 5 for the points F1 and F3 by the points bF1 and bF3.
The projected estimated contour 30 for the vehicle 12 now results in that the spacings bFl and bFr, which are the smallest or the largest, are sought from among the spacings bF1 to bF4. This means that the two contour points among the contour points F1 to F4 are sought whose projection bF1 to bF4 is the smallest and the largest. These are the corresponding most extreme left hand or right hand points of the contour 30 of the vehicle 12 projected onto the projected straight line Ep; in the example in Fig. 5 bF1 and bF3.
For the determination of the projected contour 32 of the obstacle 18, the two contour points or distance image points are now sought from among the contour points or distance image points of the object 18 which have the smallest or largest polar angles among the contour points or distance image points associated with the corresponding virtual object. Since the distance image points are stored in a corresponding order, these points can be determined very quickly. In the example, these are the points O2 and O3 of the contour of the virtual object associated with the object 18. For the determination of the estimated contour projected onto the projected straight line Ep, the scalar products of the position vectors leading to the most extreme left hand and right hand distance image points, in the example O2 and O3 are now multiplied by the unit vector ep in a scalar fashion from which spacings bGl and bGr from the origin of the vehicle coordinate system projected onto the projected straight line Ep result. The spacings bGl and bGr are in turn characterized in Fig. 5 by corresponding points bGl and bGr.
In step S20I, the overlap U of the projected contours 30 and 32 of the vehicle 12 and of the object 18 are then determined as follows from the spacings bFl, bFr, bGl and bGr. The two corresponding values for the vehicle 12 and the object 18 bFl and bFr or bGl and bGr are each ordered according to their size, whereby values bFmin and bFmax or bGmin and bGmax result. The overlap U is now set to zero if bFmin > bGmax or bGmin > bfmax. Otherwise, the overlap results as
U = min (bFmax, bGmax) _ max (bFmin, bGmin).
where min(n, m) and max(n, m) each designate the minimum or the maximum respectively of values n and m.
In step S20K, the collision probability Pkoll is then obtained by standardization of the overlap U with the length of the shortest of the projected contours 30 and 32. The length of the projected contours results in each case as bF = bFmax _ bFmin or bG = bGmax - bGmin. 
Pkoll = U / min (bF, bG)
therefore applies.
The collision probability thus determined is therefore 1 when the contours completely overlap and 0 when the contours do not overlap at all. In the intermediate range, it is a monotone function of the overlap U. 
In step S20L, the collision probability is then output together with the corrected estimated time period TTC_Rcorr up to the collision for the respective virtual object. 
The data processing device 24 therefore includes in the sense of the invention a device for the determination of a collision probability comprising a means for the estimate of the time period up to a collision between the vehicle and the object, a means for the determination of contours (and their positions relative to one another) projected onto a projected straight line for the object and for the vehicle in an estimated collision position, a means for the determination of an overlap of the estimated, projected contours and a means for the determination of the collision probability in dependence on the overlap of the two projected contours, with the projected straight line being oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the estimated collision position which the object and the vehicle adopt relative to one another after the end of the estimated time period.
In a method in accordance with a second preferred embodiment of the invention which can be carried out using an apparatus in accordance with a second preferred embodiment of the invention which differs from the apparatus in accordance with the first preferred embodiment of the invention only by the corresponding programming of the processor, the determination of the projected contour of the virtual object associated with the object and the determination of the collision probability Pkoll are modified with respect to the method in accordance with the first embodiment. The modifications are independent of one another in this process.
As now illustrated in Fig. 6 for the object 16, the contour 33 of the object 16 or of the associated virtual object is so-to-say enlarged prior to the determination of the projections bGl and bGr by a scaling factor which is determined in dependence on the expected dynamics of the object or of the vehicle 16, on the dynamics of the vehicle 12 itself and on the measurement accuracy of the laser scanner 10, and amounts to approximately 1.3 in the example, in that the spacings of the contour points from the geometrical center of gravity are multiplied by the scaling factor. The enlarged contour 34 is represented by a chain-dotted line in Fig. 6. The overlap U can then be determined as previously in step S20I. Uncertainties in the movement behavior of the object or of the vehicle 16 or uncertainties in its contour are hereby taken into account when the contour changes, for example, in a direction perpendicular to the scan plane. 
On the determination of the collision probability Pkoll in step S20K, if no overlap is determined, a spacing A is determined between the projected contours 36 and 38 of the vehicle 12 or of the object 16 in that the differences bFmin _ bGmax or bGmin _ bFmax are calculated. The difference with a positive sign then results in a spacing A between the vehicle 12 and the object 16 in an estimated or expected collision position (cf. Fig. 6). 
The collision probability Pkoll is now determined such that it adopts a finite value with existing overlaps U and moves into a pre-determined limit value on reaching the value 0 from which the collision probability falls further as a function of the spacing A. In this manner, even when the vehicle 12 drives past the object 16 with a small space, a collision probability can be stated although no overlap is present.
For example, the collision probability can be given by the following formula, where w designates a weighting parameter with a value between 0 and 1, for example 0.75, and AM designates a pre-determined safety spacing, for example of 1 m:
2005050305.tif 000019
The other parameters are calculated as in the preceding embodiment.
In a method in accordance with a third preferred embodiment of the invention, instead of the object tracking process used in the steps S10 to S14, S22 and S24, the method described in the applicant's German patent application already named above with the official file reference 102 58 794.9, whose contents are herewith included in the description by reference, in particular the methd in accordance with the embodiment therein, is used. In this method, the object tracking takes place on the basis of the sensed contours. The contour points for the object are then given by the contour points or contour elements determined from the distance image points.
In a method in accordance with a fourth preferred embodiment of the invention, the estimate of the time period up to the collision and the determination of the collision probability are modified with respect to the first embodiment.
On the one hand, in this embodiment, a plurality of contour points are used for the estimate of the time period up to a collision. As illustrated in Fig. 7, the steps S20A to S20D of the method of the first embodiment are replaced by the step S20M. In this step, time periods TTC_Pi up to the collision specific to the contour point are determined for all contour points of the sensed contour of the object characterized in the following by the running index i, in the example in Fig. 4 the contour points 28 given by the distance image points associated with the object 18. 
For this purpose, the corresponding spacing Di from the reference point is determined for each of the contour points 28 using the same reference point for the vehicle 12 as in the first embodiment. Furthermore, the radial speed vradi is determined for each of the contour points analog to step S20B. For this purpose, the respective contour point i is used as the reference point for the object in the step analog to the step S20B.
In a step corresponding to step S20C, a check is then made whether the contour point and the vehicle move toward one another. If this is not the case, TTC_Pi is not determined or is set to a pre-determined large value which cannot occur in practice. Analog to step S20D, the time period up to the collision specific to the contour point is then determined for each of the contour points in accordance with the formula
2005050305.tif 000020
.
The estimated period TTC_R up to the collision between the object and the vehicle is then set to the smallest value of the determined periods up to the collision TTC_Pi specific to the contour point. The period up to a collision determined in this manner results, in particular with objects, in better estimates which have a section of the contour which extends at an acute angle to the relative speed and which can in particular also already lie next to the vehicle. 
Furthermore, in the method in accordance with the fourth embodiment, the collision probability is determined explicitly in dependence on time, for which purpose step S20K is replaced by step S20N (cf. Fig. 7). If Urel designates the overlap which is standardized to the shortest projected contour and which results in the first embodiment in the collision probability
2005050305.tif 000021
2005050305.tif 000022
,
where U is determined as in the first embodiment, the collision probability is now given as 
2005050305.tif 000023
by a product from the standardized overlap Urel and from a factor dependent on the estimated time period TTC_R up to the collection, where f(TTC_R) is a monotonely falling function of the estimated time period up to the collision TTC_R, which, however, does not necessarily have to be strictly monotone. 
2005050305.tif 000024
is exemplary for this embodiment, where TTC1 and TTC2 are pre-set constant time values which are selected in dependence on the dynamics of the object and/or of the vehicle to be expected at TTC1<TTC2 (cf. Fig. 8). TTC1 can in particular be considered as the time within which a substantial change of the movement states of the vehicle and of the object relative to one another is not to be expected so that the overlap U or the standardized overlap Urel determines the collision probability alone. TTC2 can be understood as a period within which it can be assumed with a certain probability that the movement state of the vehicle and of the object relative to one another and thus also the overlap remain substantially unchanged with, however, the probability decreasing as the estimated time period TTC_R up to the collision increases. For times going beyond TTC2, it is no longer expected that the determined overlap still has any relevance. In the example, TTC1 is selected approximately at 100 ms and TTC2 at approximately 1000 ms.
The function f(TTC_R) can therefore be interpreted such that it reproduces an estimate for the probability that the assumed movement state of the vehicle and of the object relative to one another remains substantially unchanged up to the collision.
In another embodiment, TTC1 and TTC2 can also be selected specific to the object. If an object classification is carried out, in particular as part of the object tracking, in which virtual objects corresponding to objects are associated with object classes, for example for vehicles, persons or trees, TTC1 and TTC2 can be selected in dependence  on the object class of the respective virtual object or object.
The collision probability is then output as in the first embodiment in step S20L with the corrected estimated time period TTC_Rcorr up to the collision.
In other embodiments, the modifications of the first embodiment and of the other embodiments described can be combined. In particular, on a combination with the third embodiment, the contour elements used for the object tracking on the basis of the contours can be used as the contour points instead of the distance image points.
Reference numeral list
10    laser scanner
12    vehicle
14    sensing zone
16    object
18    object
20    laser beam bundle
22    object point
24    data processing device
26    contour
28    contour points
30    projected contour
32    projected contour
33    contour
34    enlarged contour
36    projected contour
38    projected contour
D    spacing
Ep    projected straight line
4. Brief Explanation of the Drawings 
The invention will now be further explained by way of example with reference to the drawings. There are shown:
Fig. 1  a schematic plan view of a vehicle comprising an apparatus for the determination of a collision probability in accordance with a first preferred embodiment of the invention and two objects arranged in a monitored zone of the apparatus; 
Fig. 2  a schematic flowchart of a method for the estimate of a collision probability in accordance with a first preferred embodiment of the invention;
Fig. 3  a schematic flowchart for the part steps to be carried out in step S20 in Fig. 2; 
Fig. 4  a schematic representation of the vehicle in Fig. 1 and of an object in a scanning plane for the explanation of the preliminary estimate of a time period up to a collision between the object and the vehicle; 
Fig. 5  the schematic representation in Fig. 4 for the explanation of the determination of an overlap; 
Fig. 6  a schematic representation of the vehicle in Fig. 1 and of an object moving past it for the explanation of a method for the determination of a collision probability in accordance with a second preferred embodiment of the invention; 
Fig. 7  a schematic flowchart for the part steps to be carried out in the step of a method corresponding to the step S20 in Fig. 2 in accordance with a fourth preferred embodiment of the invention; and
Fig. 8  a schematic representation of a function of an estimated time period up to the collision which is used for the calculation of a collision probability and which is used in the method in accordance with the fourth preferred embodiment of the invention.
2. Claims
1.  A method for the determination of a probability of a collision between a vehicle (12) and an object (16, 18) on the basis of depth-resolved images of a monitored zone (14) in at least one plane in which the object (16, 18) is located and of a current relative speed of the object (16, 18) with respect to the vehicle (12) at least in the plane, in which
respective contours (30, 32, 36, 38) and their positions relative to one another are determined for the object (16, 18) and for the vehicle (12) in an estimated collision position which the object (16, 18) and the vehicle (12) adopt relative to one another in a collision, said contours being projected onto a projected straight line (Ep), which is oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the collision position
an overlap of the projected contours (30, 32, 36, 38) is determined, and
the collision probability is determined in dependence on the overlap of the two projected contours (30, 32, 36, 38).
2.  A method in accordance with claim 1, characterized in that the current relative speed is determined on the basis of the depth-resolved images by means of object tracking or tracking of object points on the object (16, 18).
3.  A method in accordance with claim 1 or claim 2, characterized
in that an estimate for the time period up to a collision between the vehicle (12) and the object (16, 18) is determined; and
in that the collision probability is also determined in dependence on the estimated time period up to a collision.
4.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that a collision probability is not determined and/or is set to zero when the estimated time period up to the collision exceeds a pre-determined threshold value.
5.  A method in accordance with claim 3 or claim 4, characterized in that a model for a linear relative movement of the object (16, 18) and of the vehicle (12) is used for the estimate of the time period up to a collision.
6.  A method in accordance with claim 5, characterized in that a model for a relative movement with the current relative speed is used for the estimate of the time period up to a collision.
7.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that a radial portion of the relative speed is used for the estimate of the time period up to a collision and can be obtained by projection of the relative speed onto a straight line through a reference point for the object (16, 18) and a reference point for the vehicle (12).
8.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the contour point (28) of the contour (32, 38) corresponding to the object (16, 18), which has the smallest spacing from a reference point of the vehicle (12), is used as the reference point of the object (16, 18) for the estimate of the time period up to a collision to determine the spacing between the object (16, 18) and the vehicle (12).
9.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that, for the estimate of the time period up to a collision for contour points (28) of the contour of the object (16, 18), respective time periods up to the collision are estimated for specific contour points; and in that the lowest of the determined time periods up to the collision specific to a contour point is used as the estimated time period up to the collision.
10.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that, prior to an output or to a storing, the estimated time period up to a collision is corrected with respect to a time difference between a sensing time of the data underlying the depth-resolved image and the current time.
11.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the direction of the current relative speed is used as the direction of the estimated relative speed on reaching the estimated collision position for the determination of the estimated, projected contours (30, 32, 36, 38) and their position relative to one another.
12.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that all contour points (28) of the contour (30, 32, 36, 38) for the object are ordered in an order of increasing or decreasing polar angles in a coordinate system in the plane of the monitored zone (14); and in that only the first and the last of the ordered contour points (28) of the contour (32, 38) for the object (16, 18) are used for the determination of the contour (32, 38) of the object (16, 18) projected onto the projected straight line (Ep).
13.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the contours (34) or one of the projected contours is enlarged by a scaling factor prior to the determination of the overlap.
14.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that, when there is no overlap present, the collision probability is determined in dependence on a spacing between the projected contours (30, 32, 36, 38) for the object (16, 18) and for the vehicle (12).
15.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the collision probability is only determined with a non-vanishing value when the vehicle (12) has a speed which is larger than a pre-set minimum speed.
16.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that object tracking is carried out; and in that the collision probability is only determined for those virtual objects which have existed for a plurality of cycles and/or have a preset recognition quality.
17.  A method in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that at least the current depth-resolved image and/or data resulting from object tracking is/are stored on the basis of the depth-resolved images on exceeding a pre-set minimum collision probability.
18.  A computer program with program code means to carry out the method in accordance with one of claims 1 to 17, when the program is carried out on a computer.
19.  A computer program product with program code means which are stored on a computer legible data carrier to carry out the method in accordance with one of claims 1 to 17, when the computer program product is carried out on a computer.
20.  An apparatus for the determination of a probability of a collision between a vehicle (12) and an object (16, 18), comprising 
a sensor (10) for electromagnetic radiation by means of which depth-resolved images of a monitored zone (14) are sensed in at least one plane in a time sequence;
a device (24) for the determination of a current relative speed between the vehicle (12) and the object (16, 18) at least in the plane; and
a device (24) for the determination of the collision probability between the vehicle (12) and the object (16, 18) on the basis of a depth-resolved image sensed by the sensor and of a current relative speed which is determined by the device for the determination of the current relative speed and which is made for the carrying out of a method in accordance with one of claims 1 to 17.
21.  An apparatus in accordance with claim 20, characterized in that the sensor for electromagnetic radiation includes a laser scanner (10).
22.  An apparatus in accordance with claim 20 or claim 21, characterized in that the device for the determination of a collision probability has means for the determination of a contour (30, 32, 36, 38) projected onto a projected straight line (Ep) for the object (16, 18) and for the vehicle (12) in an estimated collision position and their positions with respect to one another, means for the determination of an overlap of the estimated projected contours (30, 32, 36, 38) and means for the determination of the collision probability in dependence on the overlap of the two projected contours (30, 32, 36, 38), with the projected straight line (Ep) being oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the estimated collision position, which the object (16, 18) and the vehicle (12) adopt relative to one another on the collision.
23.  An apparatus in accordance with one of claims 20 to 22, characterized in that a memory device is provided which is coupled to the device for the determination of a collision probability via a data link and in which at least the current depth-resolved image and/or data resulting from object tracking can be stored on the basis of the depth-resolved images when a pre-set minimum collision probability is exceeded.
24.  An apparatus in accordance with one of claims 20 to 23, characterized in that the device for the determination of a collision probability is connected to a device for the wireless transmission of data via a data connection.
1. Abstract
In a method for the determination of a probability of a collision between a vehicle and an object on the basis of depth-resolved images of a monitored zone in at least one plane in which the object is located and of a current relative speed of the object with respect to the vehicle at least in that plane, respective contours and their positions relative to one another are determined for the object and for the vehicle in an estimated collision position which the object and the vehicle adopt relative to one another in a collision, said contours being projected onto a projected straight line oriented substantially orthogonal to an estimated relative speed on reaching the collision position. An overlap of the projected contours is determined and the collision probability is determined in dependence on the overlap of the two projected contours. 
2. Representing Drawing 
Fig. 1
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