【誤訳訂正書】
【提出日】平成28年9月28日(2016.9.28)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】３Ｄカメラを用いた道路表面の状態の識別
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（空間的解像度を有する）３Ｄカメラを用いた道路表面の状態を識別するための方法並びに装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ある車線における車両の前方の道路の特徴を算出するための方法及び装置を開示している。画像取得手段、或いは、車両固有運動データから、車両の前方にある車線の道路の特徴を算出している。該画像取得手段は、車両の前方に搭載され、画像取得ユニットを包含するカメラであることができる。算出された道路の特徴に応じて、アクティブな足回り制御（シャーシ・コントロール／ダンパ・コントロール）や可変ダンパーを制御できる。  
【０００３】
事故回避は、ドライバー・アシスタント・システムにおいて、ますますその意味が増してきている。中でも特に緊急ブレーキシステムは、重要な貢献をしている。しかしその効果は、車両のタイヤに対する路面の摩擦係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｆｒｉｃｔｉｏｎ）に大きく依存している。特に濡れは、乾燥した路面と比較して、摩擦係数を非常に低下させる。
【０００４】
特許文献２は、車両におけるレーザーを用いた摩擦係数の段階的評価の方法を開示している。ここでは、走行路面に向けられたライダー・センサーやＣＶセンサーのシグナルが、評価され、続いて、特に、振幅に基づいて、測定された走行路面に摩擦係数が推定される。例えば、走行路面が、雪、アスファルト、氷のいずれであるかが推測される。
【０００５】
従来技術に係る道路表面の状態を識別するための方法には、これらでは、足回り制御にのみ画像取得と画像評価が用いられる、或いは、高価であり、しかも、車線に正確に向けられなければならないライダー・センサーが必要である等の欠点があり、場合によっては、道路表面の状態を十分に先持って推測できない場合もあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許公開第１０２００９０３３２１９号明細書
【特許文献２】国際特許公開第２０１１／００７０１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、本発明の課題は、これらの欠点を排除し、安価であるにもかかわらず信頼性が高く、道路表面の状態の予見的な識別を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は：
３Ｄカメラを用いて道路表面の状態を識別するための方法であって、車両前方に存在する周辺部の少なくとも一枚の画像が、前記３Ｄカメラによって撮影される当該方法において、
前記車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の前記道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）が、複数のライン（５）に沿ってステレオ・カメラとして構成されている前記３Ｄカメラの画像データから算出され、前記道路表面の状態（２；６；７；８）が、当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）から識別されることによって解決される。
さらに、この課題は：
３Ｄカメラを有する道路表面の状態を識別すための装置において、
車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の複数のライン（５）に沿って前記道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）を、ステレオ・カメラとして構成されている前記３Ｄカメラの画像データから算出するための評価手段と、前記道路表面の状態（２；６；７；８）を当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）から識別すための識別手段とによって解決される。
３Ｄカメラの画像データから走行方向に対して横向きの複数のラインに沿って道路表面の凹凸プロファイルが分析される。このラインは、スキャン・ラインとも呼ばれる。即ち、各々のラインに沿って、凹凸プロファイルが「スキャン」される。算出された凹凸プロファイルから、道路表面の状態が識別される。ここで言う「状態」とは特に、道路表面を構成しているマテリアル（タール、砂、氷、雪）、表面の形状（平ら、粗い、デコボコ）、並びに、マテリアルの部分的な変化、乃至、道路表面の平らさ（オイル、水溜り、ポットホール、轍など）のことである。
【０００９】
道路表面の状態は、好ましくは、算出された凹凸プロファイルとセーブされている既知の状態の凹凸プロファイルとの比較から分析される。これには、検出されたどの凹凸プロファイルが、道路表面のどの状態に相当するかを学ぶ目的で、状態分類手段を予め訓練しておくことができる。
【００１０】
代案として、或いは、付属的に、例えば、周波数分析（乃至、車線表面の個々の凹みや突出の幅、及び／或いは、走行方向への広がり）、波長同定、勾配の算出など、検出された凹凸プロファイルの定量的評価を実施することもできる。定量的評価からは、例えば、砂利道における凹凸プロファイルの強いノイズなどと言った特徴的な値に基づいて、典型的な状態を識別することができる。一方、路面上の水の層や氷の層がある場合、道路表面は、平らになる。これは、路面脇に雪がある場合に起こりやすい。
【００１１】
ある好ましい実施形態においては、算出された凹凸プロファイルに加え、３Ｄカメラの少なくとも一つの単眼カメラの２Ｄ画像データが評価され、道路表面の状態の識別のために用いられる。２Ｄ画像データの評価は、道路表面の領域に制限される必要は無く、特に、車線の脇の領域も包含していることが好ましい。
【００１２】
本発明の有利な発展系によれば、２Ｄ画像データは、テクスチャー分析やパターン分析によって評価されることができる。テクスチャー分析、及び／或いは、パターン分析とは、例えば、ニューラル・ネットワークを用いて訓練されたテクスチャー分析、及び／或いは、パターン分析による分類である。例えば、石畳は、その特徴的なテクスチャー、乃至、パターンから２Ｄ画像において良好に識別可能である。
【００１３】
２Ｄ画像データは、エッジ分析、及び／或いは、カラー分析によって評価されることが好ましい。エッジ検出には、それ自体既知のエッジ識別用のアルゴリズムを用いることができる。エッジの位置は、該エッジ・プロファイルが既知な道路表面の状態の識別を可能にする、或いは、サポートする。グレースケール分析、或いは、カラー分析によれば、例えば、車線の上、或いは、その脇の白い領域において雪を識別することが可能になる。
【００１４】
識別された道路表面の状態から、前方に存在する道路表面と車両のタイヤの間の（場所ごとの）摩擦係数が推定されることが好ましい。
これにより前方に存在する状態の道路表面領域において、場所ごとの摩擦係数を推定できる。
【００１５】
ある好ましい実施形態においては、少なくとも一つの推定された摩擦係数が、操舵介入、及び／或いは、ブレーキ介入（ＡＢＳ、ＥＳＰ、ＡＣＣ、緊急ブレーキ・アシスタント、レーン維持アシスタント、回避アシスタント、及び／或いは、緊急操舵アシスタント）のフィードフォワード制御に使用される。
【００１６】
該３Ｄカメラとしては、ステレオ・カメラやＰＭＤカメラやＰＭＤセンサーが好ましく採用される（英語：Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｍｉｘｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）。
【００１７】
本発明は、更に、道路表面の状態を識別するための装置にも関する。これには、３Ｄカメラ、評価手段、並びに、識別手段が、設けられている。該３Ｄカメラは、車両前方の車線を含む、車両の前に存在する周辺領域の少なくとも一枚の画像の撮影を可能にする。該評価手段は、３Ｄカメラの画像データから、走行方向に対して横向きの複数のラインに沿って道路表面の凹凸プロファイルを算出する役割を担っている。識別手段は、算出された凹凸プロファイルから、道路表面の状態を識別する役割を担っている。
【００１８】
以下、本発明を、図面と実施例に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】これに沿って道路表面の凹凸プロファイルが算出される走行方向に対して横向きのラインを表す図
【図２】ポットホールが存在する場合における、走行方向に対して横向きの道路表面の凹凸プロファイルの例を表す図
【図３】石畳における、走行方向に対して横向きの凹凸プロファイルの算出を表す図
【図４】石畳の凹凸プロファイルを表す図
【図５】轍が出来た道路表面を表す図
【図６】轍がある場合における、走行方向に対して横向きの凹凸プロファイルの例を表す図
【図７】濡れた路面の２Ｄカメラ撮影画像を表す図
【図８】乾燥している路面の２Ｄカメラ撮影画像を表す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には、車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）のライン（５）に沿った凹凸プロファイル（ｈ）のスキャンが概略的に示されている。道路表面は、右から左、或いは、左から右、或いは、双方の横方向（ｙ）に、予め定められる任意の密度のスキャン・ライン（５）に沿って監視される。高くなっている車線境界、例えば、縁石は、道路表面の左（３）右（４）を制限している。基本的に平らな道路表面の左前方部には、ポットホール（２）、或いは、類似した欠落部によって、部分的に陥没している。
【００２１】
該陥没は、図２に示されるごとく、走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）において明確に確認できる。ここでは、横方向（ｙ）のライン（５）に沿った凹凸プロファイル（ｈ）が、例示されている。この凹凸プロファイル（ｈ）は、高くなっている車線境界（３，４）に由来する該二つのギャップの他に、図１のポットホール（２）に帰属できる点線で表される窪みを左側の領域に有している。
【００２２】
図３には、石畳（６）で構成されている車線が、示されている。前に存在する石畳を識別した場合、足回りのコンポーネントを、これに対応して制御する、及び／或いは、走行音改善のための対策（アンチノイズ、或いは、タイヤ空気圧の調節）を実施することが可能である。
【００２３】
横方向（ｙ）への石畳（６）の凹凸プロファイル（ｈ）は、図４に例示されている。図３の他のスキャンライン（５）に沿った凹凸プロファイルも外観的には同様である。凹凸プロファイル（ｈ）における凹凸の典型的な幅と高さから、このような特徴的な凹凸プロファイルは、道路表面の状態としての石畳に帰属させることができる。この識別は、２Ｄカメラ画像のテクスチャー分析やパターン分析によって付加的にサポートすることができる（図３参照）。この分析によっても、道路表面を石畳であると識別できるため、３Ｄカメラデータによる凹凸プロファイルからの識別を確認できる。
【００２４】
図５では、走行方向（１）への平行な二本の轍（７，８）がある車線が、道路表面の右側部分に見られる。
【００２５】
同様に、図６の凹凸プロファイル（ｈ）でも、二か所の陥没（点線部分）が、道路表面の右側部分に識別できる。
【００２６】
図７では、２Ｄカメラ画像（単眼カメラのグレースケール画像）に、濡れた道路表面が見られる。濡れた道路表面の鏡面効果は、木（或いは、周囲の景色）が、道路表面に映ることによって、２Ｄ画像から識別可能である。その一方で、該鏡面効果は、ステレオ・カメラの視差画像内での大きめに誤認される間隔の原因ともなる。この誤認された間隔は、車線脇の周辺部の視差画像において識別された木への実際の間隔に対応している。即ち、これによって濡れた路面が前方に存在することが識別でき、更に、摩擦係数μ＝０．４程度であると推定することもできる。
【００２７】
図８には、乾燥した道路表面の２Ｄカメラ画像が示されている。これは、一つには鏡面効果がないことによって識別でき、摩擦係数μ＝０．９程度であると推定することができる。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄカメラを用いて道路表面の状態を識別するための方法であって、車両前方に存在する周辺部の少なくとも一枚の画像が、前記３Ｄカメラによって撮影される当該方法において、
前記車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の前記道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）が、複数のライン（５）に沿ってステレオ・カメラとして構成されている前記３Ｄカメラの画像データから算出され、前記道路表面の状態（２；６；７；８）が、当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）から識別されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記道路表面の状態（２；６；７；８）が、当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）を既知の状態の保存されている凹凸プロファイルと比較することから識別されることによって、及び／又は
当該算出された凹凸プロファイルの定量的評価が実施され、典型的な状態が、特徴的な値に基づいてこの定量的評価から識別されることによって、
前記車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の前記道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）が、複数のライン（５）に沿って前記３Ｄカメラの画像データから算出され、前記道路表面の状態（２；６；７；８）が、当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）から識別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３Ｄカメラの少なくとも一つの単眼カメラの２Ｄ画像データが、さらに評価され、前記道路表面の状態を識別するために使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記２Ｄ画像データが、テクスチャー分析又はパターン分析によって評価されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記２Ｄ画像データが、エッジ分析及び／又はカラー分析によって評価されることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
摩擦係数が、前方に存在する前記道路表面の少なくとも一部の領域の識別された状態から推定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
当該推定された少なくとも一つの摩擦係数が、操舵介入及び／又はブレーキ介入のフィードフォワード制御に使用されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
３Ｄカメラを有する道路表面の状態を識別すための装置において、
車両の走行方向（１）に対して横向き（ｙ）の複数のライン（５）に沿って前記道路表面の凹凸プロファイル（ｈ）を、ステレオ・カメラとして構成されている前記３Ｄカメラの画像データから算出するための評価手段と、前記道路表面の状態（２；６；７；８）を当該算出された凹凸プロファイル（ｈ）から識別すための識別手段とを特徴とする装置。