(57)【要約】周囲に関するデータを車両の外部範囲に記録する工程と；特定領域の大きさを該周囲に関する記録されたデータを使用して計算する工程と；前記特定の領域が、計算された大きさと予め公知の車両固有参照値とを使用することで駐車スペースとして適切かどうかに関する評価を行う工程とからなる車両の駐車支援法が開示されている。この発明によれば、周囲に関するデータの記録は、３Ｄ光学システムによる周囲の３次元画像の記録を含む。
2006522973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部領域の周囲データを記録する工程と、
該記録された周囲データを使用して特定領域の大きさの計算をする工程と、
計算された大きさと、既知の車両固有参照値を考慮して駐車スペースとして特定の領域の適合性を評価する工程を有する車両用駐車支援を提供するための方法において、
前記周囲データの記録が、光学３−Ｄシステムによる周囲の三次元画像の記録からなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記周囲データの記録が、対象となっている全体領域の状況画像の記録からなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周囲データの記録が、対象領域の隣接コンポーネント画像の連続記録からなる請求項１ないし請求項２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
前記特定領域の地形画像が前記記録された周囲データに基づいて作製される請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記特定領域の障害物が記録された周囲に基づいて検出される請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記評価工程の結果が車両の運転手に信号で送られる請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記特定領域の大きさの計算に加えて、車両に対する特定領域の位置が前記記録された周囲データの基礎に基づいて測定される請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記特定領域の計算された大きさと位置が自動駐車システムの制御システムに送られる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
車両の外部領域の周囲データを記録するセンサー装置と、記録された周囲データに基づいて特定領域の大きさを計算し、該計算された大きさと既知の車両固有の参照値に基づいて特定領域の適合性を駐車用スペースと評価する評価装置とを備える車両用駐車支援を提供する装置において、該センサー装置が周囲の３次元画像を記録する光学３−Ｄセンサーシステムからなることを特徴とする装置。
【請求項１０】
評価回路が、対象となっている全体領域に基づいて、特定領域の大きさを測定する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記評価回路が、対象となっている複数の連続的に記録されたコンポーネント画像の領域に基づいて特定の領域の大きさを測定し、種々のコンポーネント画像が、測定された車両速度により互いに相関している請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記センサー装置が、赤外線領域で作動する請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記評価装置が、該評価装置の結果を車両の運転手へ出力するための情報システムに連結されている請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
評価ユニットが前記車両に対し、特定領域の位置を測定する手段を有する請求項９ないし請求項１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記評価装置が、該特定領域の寸法データと位置データを送るために自動駐車システム用制御システムに連結されている請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記光学３−Ｄセンサーシステムが、車両の外部領域に装着されている請求項９ないし請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の運転を容易にするため、また、車両あるいは障害物との衝突を防ぐために、自動車のフロント部及び／又は後方部に、例えば超音波信号又はレーダー信号を発信し、該障害物で反射した信号を受信するセンサーを設けることが公知である。自動車に配置されたセンサーと障害物との間の距離が、ここではセンサーから障害物へそして再度戻りの信号の伝達時間から測定される。そのようなシステムはＥＰ−Ａ−０９８４３００から公知である。そのようなシステムは、例えば、車両がバックする場合に、車両後方に配置された障害物から運転手までの距離に関する情報を送ることができる。しかし、そのようなシステムは、車両を駐車スペースに動かす前に、駐車スペースの適合性を予期する支援を何ら提供することができない。
【０００３】
ドイツ特許出願ＤＥ−Ａ−３８４４３４０は駐車スペースの大きさを測定する装置を記載している。この文献で提案されている装置は、自動車に装着され、自動車に対して駐車スペースの地形位置を調査する複数のセンサー（超音波、赤外線あるいはマイクロウェーブ送受信機）を備えている。駐車スペースの大きさは、三角法式計算法により又は光学式信号間又は音響式信号間の伝達時間の差によって測定される。
【０００４】
文献ＤＥ−Ａ−１００４５６１６は、車両を自動的に駐車する方法を記載しており、この方法では車両のフロントに対する周囲領域及び該フロントに対し側面への周囲領域がビデオカメラで記録される。この記録された実像が適切な評価法で平面図に変換され、前記平面図がスクリーン上で運転手に示される。該運転手は、この平面図を使用して早い時点で駐車スペースを認識し、駐車のために該駐車スペースを選択することができる。それから、車両の制御システムにより車両が自動的駐車に最適な初期位置に移動することができ、駐車プロセスが、距離センサーにより公知の手法で行われる。この装置に関する問題は、ビデオカメラで記録される画像を、空き駐車スペースに関する深さ情報を得るために複雑な画像処理法を使用して分析する必要があるということである。駐車スペースの利用可能な空き深さに関する確実な深さ情報を得るために、記録された画像を、実際コンピュータを使用して分割して対象となっている画像前景と、関係がない画像背景とにする必要がある。しかし、記録された画像のこの処理は計算が非常に多用され、そのため、それに応じてより高価なシステムのハードウェア機器を必要としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、駐車支援装置を提供するための良好な方法とそれに対応する装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明によれば、本願の請求項１に請求された方法と、請求項１０に請求された装置によって達成される。
車両用駐車支援装置を提供するための方法は、車両の外部領域の周囲データを記録する工程と、該記録された周囲データを使用して特定領域の大きさの計算をする工程と、計算された大きさと、既知の車両固有参照値を考慮して駐車スペースとして特定の領域の適合性を評価する工程を有する。本発明によれば前記周囲データの記録が、光学３−Ｄシステムによる周囲の三次元画像の記録からなる。
【０００７】
従って、車両用駐車支援を提供する装置は、車両の外部領域の周囲データを記録するセンサー装置と、記録された周囲データの基礎に基づいて特定領域の大きさを計算し、該計算された大きさと既知の車両固有の参照値に基づいて特定領域の適合性を駐車用スペースとして評価する評価装置とを備えている。本発明によれば、そのようなシステムは、該センサー装置が周囲の３次元画像を記録する光学３−Ｄセンサーシステムからなることによって特徴付けられる。
【０００８】
例えば、３−Ｄカメラのような光学３次元システムは周囲領域の２次元画像と同時に記録された画像に関する深さ情報の双方を供給する。この深さ情報は、光パルスの発光と反射光パルスの到着間の時間が測定される伝達時間法で測定され、そしてセンサーシステムと反射物との間の距離に変換される。従って、そのようなシステムは、駐車に利用できるスペースの大きさを評価するための必要なデータの全てを供給する。従って、検出のための、及び適切であれば、邪魔になる背景を除去するための、コストのかかる複雑な処理の必要性を取り除くことが可能である。実際、３−Ｄセンサーシステムで、対象でない背景が、周囲データの実際の記録時に記録される車両の外部領域の深さを制限することで直接取り除かれる。その結果、画像を評価するコンピュータの複雑さがかなり軽減され、それにより提案方法による作動するシステムは比較的適度で、従って、恵まれたハードウェア機器を必要とする。
【０００９】
この方法の可能な改良点では、周囲データの記録が、対象となる全体領域の状況画像の記録を含み、すなわち、可能な駐車スペースが光学３−Ｄセンサーシステムで完全に記録される。この方法は、可能性のある駐車スペースのそばを通過しながら、あるいは車両が例えば可能な駐車スペースの直近で停車したときに、その静止車両から行うことができる。例えば広角レンズにより行うことができるそのような近い範囲での観察の場合、可能な駐車スペースの関連特性の全てを記録するために１つの画像記録で十分である。この光学３−Ｄセンサーは、多数の画素を備え、各画素はその視界にある可能な物体からの距離を検出する。その結果、センサーは測定範囲内の車両の外部領域についての地形情報を直接供給する。従って、画像の評価はこの方法に関して個々の状況画像の評価に制限され、その結果として画像の評価の処理の複雑さが低減される。
【００１０】
この方法の他の実施形態では、周囲データの記録が対象となる領域の隣接コンポーネント（部分、断片）画像の連続的記録を有し、すなわち対象領域が３−Ｄセンサーシステムで走査される。この実施形態では、対象領域が複数の狭いコンポーネント領域に分けられ、その領域が３−Ｄセンサーシステムで連続的に記録され、次に一緒に評価されて駐車スペースの大きさを測定する。個々のコンポーネント画像が、駐車スペースの全体的な状況画像とは異なり、比較的少ない情報を有しているため、この方法の実施形態では、このセンサーシステムの多数の画素を、該装置の全体的解像度を低下させずに、減らすことができる。このことはセンサーシステムがそれに応じてよりコスト的に効果があるということを意味している。多数の画素を備えたセンサーシステムを使用した場合、可能な対象物がより検出されるようにそのような方法で該装置の解像度を上げることがまた可能である。
【００１１】
なお、本発明に係る方法により提案された変形例では、各コンポーネント画像が、記録されたコンポーネント領域に関係した深さ情報の全てを有している。潜在的な駐車スペースの長さを測定するために、記録されたコンポーネント画像に加えて、特定領域の地形画像を作製できるためには走査速度を測定することが必要である。この方法の提案実施形態は、例えば、その車両の瞬間的速度が、その車両が潜在的駐車スペースを越えて動く際に測定され、そして個々のコンポーネント画像の評価時に走査速度として考慮される。その後、この対象領域の個々の連続的に記録されたコンポーネント画像を、測定された車両速度によって互いに関連付けることができる。また、３−Ｄセンサーシステムを回動可能に配置して対象の領域を、静止車両に関してもセンサーシステムを回動することで走査することができる。
【００１２】
既に記載したように、光学３−Ｄセンサーシステムは、個々の画像情報事項から直接測定される距離データに基づいて特定の領域の大きさを測定するために非常に適している。さらに、該センサーシステムの測定範囲内に配置されている各障害物は、同様に供給される距離情報を使用して高精度で配置することができる。この発明の有利な実施形態では、記録された周囲に基づいて特定領域にある障害物を検出するために該発明特性が使用される。この意味合いにおいては、センサーシステムの適切な形態により、障害物が、駐車スペースとして特定の領域を使用することを一般に禁止する固定障害物かあるいはその障害物が駐車スペースとしてその用途を必ずしも禁止しない可動障害物かを判断することも可能である。
【００１３】
潜在的な駐車スペースの測定された大きさと、既知の車両固有参照値によって、評価ユニットが、車両が潜在的駐車スペースに合うかを評価することが可能である。この評価が実施されると、その結果が、駐車動作を試みるかあるいは中断するかまた別の駐車スペースに動かすかの指示として車両の運転手に信号で送られる。この目的のため、評価装置が、評価工程の結果を車両の運転手に出力するための情報システムに好ましく連結されている。結果は例えば、車両の乗員室に配置されているスクリーンに光学的に出力することができる。一方、あるいはさらに、結果を、点滅信号灯により光学的にダッシュボードに表示することができ、及び／又は信号トーンとしてあるいは音声出力として音響的に、及び／又は例えばステアリングホィールの振動によって機械的に伝えることができる。
【００１４】
なお、車両に対する駐車スペースの位置を、記録された周囲データを使用して測定することができる。この位置の測定は、特定領域の大きさの計算に加えて低コストで実施することができる。評価装置を自動駐車システム（センサー合体）用の制御システムに連結すれば、所定の寸法と位置データをこの制御システムに送り自動駐車プロセスに使用することができる。
１つの好ましい実施形態では、センサー装置が赤外線範囲で作動する。そして光学３−Ｄセンサーシステムは、車両の外部領域で反射する光のパルスを記録する目的でパルス赤外線光源と赤外線範囲で高感度の画像センサーから有利に構成されている。
【００１５】
なお、光学３−Ｄセンサーシステムは車両の外部領域において、車両に好適に装着されている。車両での適切な位置は、例えば車両のフロントシートの乗員側の外側ミラーである。また、センサーシステムは外側を見られるように、車両内に配置することができる。可能な設置場所は、例えば泥除け部あるいは車両のＡ，Ｂ又はＣ柱である。センサーシステム又は全体の駐車支援システムは、所定の制限速度でのみ該システムが作動している状態で必要な場合に、運転手により好適に作動することができる。
この発明の実施形態を、添付図面を参照して以下説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の目的はシステムを装着する車両に適切な空き駐車スペースを検出することである。この検出は静止車両又は動いている車両でも行うことができる。
図１は典型的な駐車状況を示している。車両２が道路を走っている。道路の縁部は垂直な障害物４、例えば歩道の木で境界をなしている。２つの別の車両３がこの歩道に沿って駐車しており、駐車スペース１が前記車両３の間に見える。
車両２の運転手２はこの駐車スペースを使用したいとする。このスペースを使用するため、その運転手は、勿論、車両３に接触せずに駐車スペース１の大きさが車両２を駐車に十分可能かを先ず予測しなければならない。この駐車スペースの判定を本発明に対応する方法により好適に実施することができる。
【００１７】
この方法の図示された実施形態では、駐車スペースの大きさは、車両２が該駐車スペース１を通過しながら、測定される。これを行うため、乗員シート側の外部領域に、例えば、車両の外側ミラーに、配置される光学３−Ｄセンサーシステムは、駐車スペースについての種々の隣接コンポーネント画像を連続して記録する。該コンポーネント画像の各々は、駐車スペース１のそれぞれ記録された狭い領域５からの地形情報の全てを備えている。これは、駐車スペース１が、車両２が通過するのに伴って３−Ｄセンサーシステムで走査されることを意味している。駐車スペースのそれぞれのコンポーネント領域の予想される障害物を検出するために、コンポーネント画像の各々をそれ自体個別に評価することができる。利用可能な駐車スペース１の全長を、車両速度、適切であれば、３−Ｄセンサーシステムの走査周波数を参照して、障害物を検出した２つのコンポーネント領域間の走行距離を計算することによって測定することができる。なお、更なる画像評価が必要な個々のコンポーネント画像を結合して、駐車スペースの１つの複合画像を作製することもできる。
【００１８】
測定範囲の深さは、３−Ｄセンサーシステムが駐車スペースの大きさの測定に必要な情報のみを処理するように、好適に設定される。図示された実施形態では、その深さは、例えば、測定範囲が後方の境界、例えば縁石の端部をほんの僅かだけ越えるように、設定される。このようにして、駐車する際に実際に事故原因となる縁石の端部に直近の障害物を有効に検出することができ、一方、歩道に立っている人は測定範囲外にある。駐車スペースの後方の境界、例えば縁石の端部が感知され、センサーシステムからの端部の距離を測定した後、測定深さが自動的に好適に設定される。
【００１９】
この方法の１つの別の実施形態では、駐車スペースのコンポーネント画像に代わって、全体の駐車スペースの状況画像がセンサーシステムで記録される。車両２が、例えば駐車スペース１の直ぐ隣に停まっている場合、３−Ｄセンサーシステムが、広角レンズを使用して駐車スペース１の３次元状況画像（図１に破線で示された測定範囲５ａを記録することができる。この意味においては、３−Ｄセンサーシステムは、現在の駐車スペースに関する地形情報を供給し、すなわち駐車スペース１の高さ、幅及び深さに関する情報が該センサーシステムで直接感知される。その後、その状況画像や、その画像に含まれ駐車スペースに関連する地形画像が、空き駐車スペースの大きさを測定し車両２の駐車ペースの適性を評価するために、評価ユニット（図示せず）で処理される。
駐車スペースの適性の評価が検出されれば、言い換えれば、駐車スペース１の長さと深さが駐車を可能にすれば、例えば、光学的あるいは聞き取れる信号を車両２の運転手に送ることができる。
【００２０】
図２は３−Ｄセンサーシステム８によって画像の深さを測定するために使用可能な伝達時間法を示している。光のパルス９の発光と反射光パルス１０の受光との間のストップウォッチで示された時間が測定される。次に、この時間が３−Ｄセンサーシステムと反射物体との間の距離に変換される。実際の２次元画像情報に加えて、この方法を使用して該センサーシステムの各画素の深さ情報を同時に測定することが可能である。このように、駐車スペースの地形画像が作製される。
【００２１】
図３は３−Ｄセンサーシステム８のブロック線図を示す。この３−Ｄセンサーシステム８は、実質的に光源１２付き照明ユニットと割り当てバラスト装置１４及び関連駆動装置回路付き画像センサー１６を備えた画像記録ユニットから構成されている。該光源は、発光により人に害を加えないように赤外線光源であることが好ましい。
照明ユニットと画像記録ユニットは、該２つのユニットの機能を連係し記録された状況画像を処理する電子制御及び評価装置２０に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】乗用車の可能な駐車状況の概略平面図である。
【図２】伝達時間法（フライト時間）のアルゴリズムの概略図である。
【図３】３−Ｄセンサーシステムのブロック線図である。
【図１】
2006522973.tif 000003
【図２】
2006522973.tif 000004
【図３】
2006522973.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月8日(2005.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部領域の周囲データを記録する工程と、
該記録された周囲データを使用して特定領域の大きさの計算をする工程と、
計算された大きさと、既知の車両固有参照値を考慮して駐車スペースとして特定の領域の適合性を評価する工程を有する車両用駐車支援を提供するための方法において、
前記周囲データの記録が、光学３−Ｄシステムによる周囲の三次元画像の記録からなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記光学３−Ｄシステムが、３−Ｄカメラからなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記周囲データの記録が、対象となっている全体領域の状況画像の記録からなる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記周囲データの記録が、対象領域の隣接コンポーネント画像の連続記録からなる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記特定領域の地形画像が前記記録された周囲データに基づいて作製される請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記特定領域の障害物が記録された周囲に基づいて検出される請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記評価工程の結果が車両の運転手に信号で送られる請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記特定領域の大きさの計算に加えて、車両に対する特定領域の位置が前記記録された周囲データの基礎に基づいて測定される請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記特定領域の計算された大きさと位置が自動駐車システムの制御システムに送られる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
車両の外部領域の周囲データを記録するセンサー装置と、記録された周囲データに基づいて特定領域の大きさを計算し、該計算された大きさと既知の車両固有の参照値に基づいて特定領域の適合性を駐車用スペースと評価する評価装置とを備える車両用駐車支援を提供する装置において、該センサー装置が周囲の３次元画像を記録する光学３−Ｄセンサーシステムからなることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記光学３−Ｄシステムが３−Ｄカメラからなる請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
評価回路が、対象となっている全体領域に基づいて、特定領域の大きさを測定する請求項１０又は１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記評価回路が、対象となっている複数の連続的に記録されたコンポーネント画像の領域に基づいて特定の領域の大きさを測定し、種々のコンポーネント画像が、測定された車両速度により互いに相関している請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記センサー装置が、赤外線領域で作動する請求項１０ないし請求項１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記評価装置が、該評価装置の結果を車両の運転手へ出力するための情報システムに連結されている請求項１０ないし請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
評価ユニットが前記車両に対し、特定領域の位置を測定する手段を有する請求項１０ないし請求項１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記評価装置が、該特定領域の寸法データと位置データを送るために自動駐車システム用制御システムに連結されている請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記光学３−Ｄセンサーシステムが、車両の外部領域に装着されている請求項１０ないし請求項１６のいずれか１項に記載の装置。
【国際調査報告】
2006522973.tif 000006
2006522973.tif 000007
2006522973.tif 000008
2006522973.tif 000009