(57)【要約】【課題】  本発明は、車両（１）の周辺を監視するための方法に関する。【解決手段】  前記車両（１）の後方周辺を、複数の超音波センサ（２）と少なくとも１つの撮像センサ（３）とを用いて検知し、前記超音波センサ（２）により、所定の最小距離（１００）よりも短い距離を前記車両（１）に対し有する物体（５）を検出したときに、警告信号を出力し、前記撮像センサ（３）により、前記車両（１）のトレーラー（４）を検知し、前記物体（５）が前記撮像センサ（３）によって検知された前記トレーラー（４）であるときには、前記警告信号を出力しない。【選択図】  図１
2020508460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）の周辺を監視するための方法において、
前記車両（１）の後方周辺を、複数の超音波センサ（２）と少なくとも１つの撮像センサ（３）とを用いて検知し、
前記超音波センサ（２）により、所定の最小距離（１００）よりも短い距離を前記車両（１）に対し有する物体（５）を検出したときに、警告信号を出力し、
前記撮像センサ（３）により、前記車両（１）のトレーラー（４）を検知し、
前記物体（５）が前記撮像センサ（３）によって検知された前記トレーラー（４）であるときには、前記警告信号を出力しない、
方法。
【請求項２】
前記物体（５）の距離が前記最小距離（１００）よりも短い警告距離（２００）よりも短く、且つ前記物体（５）が前記撮像センサ（３）によって検知された前記トレーラー（４）であることを前記超音波センサ（２）により検出されるときに、警告信号を出力することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トレーラー（４）が前記車両（１）に対し相対的に位置する方向を前記撮像センサ（２）の信号によって特定し、他方前記車両（１）に対する前記トレーラー（４）の距離を前記超音波センサ（２）の信号によって特定することを特徴とする、請求項１から２までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記トレーラー（４）の幅と、前記車両（１）に対する該トレーラー（４）の距離とを、前記車両（１）の第１の縦軸線（４００）と前記トレーラー（４）の第２の縦軸線（５００）との間で測定されるトレーラー角度（３００）が１８０゜であるときに特定して、記憶装置（８）に記憶させ、その結果該記憶装置（８）にファイルされているデータに基づいて、前記超音波センサ（２）によって検出された前記物体（５）をトレーラ（４）として認定することが可能になっていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記記憶装置（８）にファイルされている前記データに基づいて仮想トレーラーモデルを生成させ、前記車両（１）の周辺にある物体（５）を前記トレーラー（４）として認定するために、前記仮想トレーラーモデルを、前記超音波センサ（２）を用いて生成させた仮想周辺モデルと重ね合わせることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
車両縦軸線（４００）とトレーラー縦軸線（５００）との間の現時点でのトレーラー角度（３００）を前記撮像センサ（３）を用いて特定することで、前記現時点でのトレーラー角度（３００）に基づいて前記仮想トレーラーモデルの位置および／または方向を修正することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記警告信号を、前記車両（１）のブレーキシステムを起動するために、および／または、音響出力ユニットおよび／または光学出力ユニットを起動するために用いることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の方法を実施するために設置される制御器（６）。
【請求項９】
請求項８に記載の制御器と、複数の超音波センサ（２）と、少なくとも１つの撮像センサ（３）とを含む車両（１）。
【請求項１０】
前記超音波センサ（２）が前記車両（１）の後面に、特に前記車両（１）のリヤバンパー（７）に配置され、および／または、前記撮像センサ（３）が後退走行カメラであることを特徴とする、請求項９に記載の車両（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺を監視するための方法に関するものである。さらに、本発明はこの種の方法を実施するための制御器に関する。最後に、本発明はこのような制御器を含んでいる車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術から、車両が超音波センサを用いてその周辺を監視できることが知られている。このようにして、特に、車両が周辺の物体と衝突するのを阻止することができる。しかしながら、トレーラーが車両に使用される場合には、従来技術によるこの手段はない。センサがトレーラーを常に障害物として認識するので、トレーラーが連結されるとすぐに、車両に設けた超音波センサによる周辺の監視が中止されるからである。
【０００３】
特許文献１から、超音波センサ装置を作動させる方法が知られている。この場合、超音波センサ装置が車両に装着され、その際車両がトレーラーを牽引するように、構成されている。さらに、反射した超音波信号がトレーラーに起因するものなのか、または周辺の障害物に起因するものなのかを判断するため、制御ユニットが超音波センサの複数の測定値を比較するように、構成されている。このようにしてトレーラーの位置を査定することができ、これによって車両周辺の少なくとも部分的な監視も可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１２０１７６６８号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本発明による方法はトレーラーの認定を可能にするものなので、超音波システムのデータをそのまま使用することができる。しかも、トレーラーだけに基づいて超音波システムから発生されるような警告指示が抑止されるので、車両のドライバーは実際に車両周辺の障害物に関わるような警告のみを受ける。
【０００６】
車両の周辺を監視するための本発明による方法は、車両後方の周辺を超音波センサと撮像センサとを用いて検知するように、構成されている。車両後方の周辺とは、通常の走行方向において車両の後方にあるような周辺と理解すべきである。さらに、超音波センサによって車両に対し距離を持つ物体を検出し、この距離が所定の最小距離よりも短い場合に、警告信号が出力されるように、構成されている。このようにして、ドライバーはその車両の後方に物体があるとの指摘を受けるので、ドライバーには車両の移動の際に支援が与えられる。したがって、特に物体との不慮の衝突が回避されている。所定の最小距離は、特に超音波センサの検知範囲に対応している。さらに、撮像センサによって車両のトレーラーが検知されるように、構成されている。車両のトレーラーは特にトレーラー連結部を介して車両と結合され、車両によって移動せしめられる。このようなトレーラーがある場合、トレーラーが車両に対し最小距離よりも短い距離を有することがある。したがって、実際に車両とトレーラーとが衝突する危険がないにもかかわらず、トレーラーが警告信号を発生させる可能性がある。それ故、もし警告信号を発生させうるような物体が撮像センサによってトレーラーであることが検知された場合には、警告信号は出力されない。このように、トレーラーに起因して車両が危険に瀕することはないので、ドライバーが不当な警告信号を受けることは回避されている。したがって、超音波センサを完全に機能させなくする必要はない。むしろ、トレーラーにより発生されうる警告信号のみが遮断される。車両の後方に別の物体があって、この物体が所定の最小距離を下回った場合には、警告信号の出力によるドライバーへの警告をさらに行うことができる。
【０００７】
従属請求項は、本発明の有利な更なる構成に関する内容を含んでいる。
【０００８】
有利には、物体の距離が警告距離よりも短く、且つ物体が撮像センサによって検知したトレーラーであることを超音波センサにより検出されるときに、警告信号を出力させるように、構成されている。警告距離は好適には、最小距離よりも短い。特に後退走行の際には、トレーラーが車両に対し角度を成して配置されていることが生じることがあるので、基本的には、トレーラーの一部領域が車両と衝突する危険がありうる。この理由から、物体を検出するために少なくとも必要である有利には超音波センサの最小距離に対応する警告距離が定義されている。この距離を下回った場合、基本的には、トレーラーが車両に接近し、それによって車両に対する危険を示しているという前提から出発する。このようにして警告信号の出力が行われ、その結果車両のドライバーに状況を指示することができる。
【０００９】
有利な実施態様では、トレーラーが車両に対し相対的に位置する方向を撮像センサの信号によって特定する。同時に、車両に対するトレーラーの距離を超音波センサの信号によって特定する。このようにして、トレーラーが実際に車両に相対してどこにいるかが検知可能になる。特に、方向と位置とが検知可能である。このようにして、超音波センサによって検出された物体がトレーラー自体であるのか、或いは、車両の周辺にある障害物であるのかを確実に且つ信頼性をもって検出可能である。このように、トレーラーの存在だけに基づいて警告を発する場合にだけ、該警告が確実に抑止されるよう保証されている。
【００１０】
トレーラーの幅と、車両に対する該トレーラーの距離とを、好ましくはトレーラー角度が１８０゜であるときに特定して、記憶装置に記憶させる。その際トレーラー角度は、トレーラーの縦軸線が車両の縦軸線に対し相対的に成している角度に対応している。車両が通常の直線走行状態にあれば、車両の縦軸線とトレーラーの縦軸線とは互いに平行に方向づけられ、特に同一であるので、１８０゜のトレーラー角度が生じる。車両がカーブ走行状態または後退走行状態にあれば、トレーラー角度は変化しうる。記憶装置にファイルされているデータに基づいて、超音波センサによって検出した物体をトレーラーとして認定することが可能になっているように、構成されている。したがって、トレーラーを撮像センサと超音波センサとによって持続的に測定する必要はなく、むしろ１回測定すれば十分である。したがって、超音波センサによって検出した物体がトレーラーであるかどうかを簡単に且つコスト上好ましく検出可能である。
【００１１】
特に有利には、記憶装置にファイルされているデータに基づいて仮想トレーラーモデルを生成させる。仮想トレーラーモデルを周辺モデルと重ね合わす。なお、周辺モデルは超音波センサを用いて生成されたものである。このようにして、車両の周辺に物体があるかどうかを検知可能である。このためには、仮想周辺モデルのみを評価すべきである。さらに、物体がトレーラーであるかどうかを検知することができる。これは、仮想トレーラーモデルが仮想周辺モデルで検知された物体と一致しているかどうかを確認することで、簡単に且つ安価に達成できる。もし一致していれば、物体はトレーラーである。
【００１２】
さらに、特に有利には、現時点でのトレーラー角度が撮像センサを用いて特定されるように、構成されている。したがって、トレーラーが車両に対し相対的にどのように方向づけられているかが常に既知である。記憶装置内には、１８０゜のトレーラー角度に関するトレーラーに関わるデータのみが記憶されているので、仮想トレーラーモデルの位置および／または方向は現時点でのトレーラー角度を用いて修正される。したがって、仮想トレーラーモデルは、常に現実的な、トレーラーの位置および方向の精細な像である。前述したように、仮想トレーラーモデルを仮想周辺モデルと重ね合わせると、車両の周辺にある物体がトレーラーであるかどうかを常に確実に検出することができる。仮想トレーラーモデルを仮想周辺モデルと重ね合わせた結果、仮想周辺モデル内の物体が仮想トレーラーモデルと一致する場合がそれである。
【００１３】
警告信号は、有利には、車両のブレーキシステムを起動するために、および／または、音響出力ユニットおよび／または光学出力ユニットを起動するために用いられる。このようにして、一方ではドライバーは物体に関する指示を受け、これは音響出力ユニットおよび／または光学出力ユニットによって行われる。他方では、自動ブレーキが実施されることにより、車両自体の安全性を向上させることができる。したがって、周辺の物体と車両との間の衝突が阻止される。
【００１４】
本発明は、さらに、制御器に関する。制御器は、前述した方法を実施するために設置されている。制御器は、有利には車両の制御器である。このため、制御器は超音波センサおよび撮像センサと結合されて信号伝送を行う。さらに、制御器は有利には記憶装置と結合されている。最後に、有利には、制御器が車両のブレーキシステム、および／または、音響出力ユニットおよび／または光学出力ユニットと結合されて信号伝送を行うように、構成されている。
【００１５】
最後に、本発明は車両に関する。車両は、前述したように、制御器を有している。さらに、車両は多数の超音波センサと少なくとも１つの撮像センサとを有している。多数の超音波センサと撮像センサとは、信号伝送のために制御器と結合されている。したがって、車両がトレーラーを牽引している場合でも、制御器は車両のドライバーに、車両の周辺に物体があることを確実に且つ信頼性をもって警告することができる。
【００１６】
車両は、有利には、超音波センサが車両の後面に配置されているように、形成されている。車両の後面は、車両の通常の走行方向とは逆の方向に向いている。特に、超音波センサは車両のリヤバンパーに配置されている。撮像センサは有利には後退走行カメラである。後退走行カメラは、特に、車両のドライバーが後退走行を導入するときに起動される。このようにして、後退走行カメラは車両の後退走行をドライバーのために容易にさせることができる。したがって、後退走行カメラはトレーラーがある場合にも起動状態になるのが有利であり、その結果トレーラーを後退走行カメラによって検知することができる。したがって、後退走行カメラは車両とトレーラーとの間の現時点でのトレーラー角度を検出するためにも用いられる。後退走行カメラを使用することの利点は、車両のセンサの数量が低減されていることである。それにもかかわらず、ドライバーに周辺に物体があることを警告することが確実に且つ信頼性をもって可能になっている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
次に、本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図１】本発明の一実施形態による制御器を備えた車両の第１の概略図である。
【図２】本発明の前記実施形態による制御器を備えた車両の第２の概略図である。
【図３】本発明の前記実施形態による制御器を備えた車両の第３の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による制御器６を含んでいる車両１の概略図である。制御器６は、本発明の一実施形態による方法を実施するように構成されている。
【００１９】
制御器６は、信号伝送のために全部で４つの超音波センサ２と連結されている。さらに、制御器６は信号伝送のために１つの撮像センサ３と結合されている。撮像センサ３は、特に車両１の後退走行カメラである。４つの超音波センサ２は、車両１のリヤバンパ７に装着されている。したがって、撮像センサ３も超音波センサ２も車両１の後部空間のための監視センサとして用いられる。
【００２０】
制御器６は、さらに、信号伝送のために記憶装置８と結合されている。記憶装置８は、トレーラー４の位置と方向を記憶するために用いられる。トレーラー４は車両１と結合されている。特に、トレーラー４は車両１によって牽引される。その際、車両１に相対するトレーラー４の方向が変化することがある。
【００２１】
車両１は縦軸線４００を有している。同様に、トレーラー４は縦軸線５００を有している。車両１の縦軸線４００とトレーラー４の縦軸線５００との間の角度を、以下ではトレーラー角度３００と記すことにする。車両１が通常の直線走行中であれば、トレーラー角度３００は特に１８０゜である。
【００２２】
トレーラー４の位置と大きさは、撮像センサ３と超音波センサ２とを用いて特定することができる。すなわち、トレーラー４は撮像センサ３によって検知することができる。車両１に対するトレーラー４の随伴距離は、理論的には同様に撮像センサ３によって検出することができるが、精度上の理由から、この距離の測定を超音波センサ２によって行うのが有利である。トレーラー４の幅が車両１の幅よりも大きければ、トレーラー４の幅は場合によっては超音波センサ２によって検出できない。このような事例では、トレーラー４の幅として車両１の幅を想定する。
【００２３】
したがって、記憶装置８内には、仮想トレーラーモデルを生成させることができるデータがある。よって制御器６には、トレーラー４が車両１に相対してどこにあるかについての情報が提供される。記憶装置８内に記憶されているデータが１８０゜のトレーラー角度３００を有するトレーラー４に関わるものなので、有利には、撮像センサ３がトレーラー角度３００の変化を検知するように構成されている。したがって、記憶されているデータ、特にトレーラー４の位置および／または方向に関するデータを修正することができる。このことは、トレーラー４が車両１に相対してどこにいるかを示す現時点でのトレーラーモデルが制御器６に常に提供されることを意味している。
【００２４】
超音波センサ２によって、物体５が車両１の後方にあるかどうかを検知可能である。このため、超音波センサ２は車両１の後方空間を走査する。超音波センサ２を介して制御器６が車両１に対し所定の最小距離１００よりも短い距離を持つ物体５を検知すると、制御器６は警告信号を出力する。警告信号は、特に音響警告ユニットおよび／または光学警告ユニットを起動させることができる。
【００２５】
図１から見て取れるように、トレーラー４自体も、所定の最小距離１００よりも短い距離を持つことがある。従って、トレーラー４が存在するだけでも既に警告信号が出力されることになる。それ故、検出した物体５がトレーラー４であるかどうかを制御器６が仮想トレーラーモデルによって特定するように構成されている。このため、超音波センサ２のデータに基づいて仮想周辺モデルを作成する。したがって、この仮想周辺モデルで物体５が表される。次に、仮想トレーラーモデルを仮想周辺モデルと重ね合わせる。このようにして、存在している物体をトレーラー４と同定することができる。次に、トレーラー４と同定された物体に関する警告信号の出力を抑止する。同時に、制御器６は、物体５がトレーラー４でないと検知されたときには警告信号を出力する。したがって、図１に示した例では、車両１のドライバーは物体５に対する警告を受ける。というのは、物体５は車両１に対し最小距離１００よりも短い距離を有する周辺の柱だからである。トレーラー４に対する警告は、トレーラー４が最小距離１００よりも小さな非常に短い距離を車両１に対しもっていても、抑止される。
【００２６】
図２は、本発明による方法の有利な適用事例を示している。ここでも、図１の制御器６を備えた車両１が図示されている。しかしながら、車両１は異なる走行状況にある。すなわち、車両１のドライバーは車両１をトレーラー４ともどもガレージに入れようとしている。したがって、ガレージの側壁が超音波センサ２によって検知することのできる周辺の物体５である。図２に示した状況では、車両１は複数の物体５のうちの１つに接近しており、すなわち複数のガレージ壁のうちの１つに接近しており、その結果超音波センサ２による検出に基づいて制御器から警告信号が出力される。もし超音波センサ２が単にトレーラー４自体を検出するのであれば、制御器６が警告信号を出力することは確実にないので、車両１のドライバーはこの警告を信頼することができ、その結果ガレージへの入庫の際およびガレージからの出庫の際の安全性が向上している。ドライバーは特に間違った警告信号によって惑わされない。
【００２７】
図３は、他の適用事例を示している。ここでは、車両１が後退走行中にトレーラー４自体と衝突する危険が発生している。車両１の周辺にはこれ以外の他の障害物は存在していない。したがって、超音波センサ２はトレーラー４だけを検出する。よって、前述したように、制御器６からの警告信号の出力は抑止される。しかしながら、他の距離が定義されている。トレーラー４が車両に対する警告距離２００を下回ると、制御器６による警告信号の抑止を終結させる。したがって、警告信号の出力が行われる。
【００２８】
警告距離２００はトレーラー４が通常の作動で到達できないような距離であるように、設定されている。したがって、車両１のドライバーは車両１とトレーラー４とが実際に衝突する危険が差し迫っている場合にだけ警告を受ける。このような衝突があり得なければ、超音波センサ２を用いて検知されたトレーラー４に対する警告は行われない。
【００２９】
図３に示した事例では、制御器６はさらに、有利には車両１のブレーキ装置を起動させることができる。これにより、制御器６は車両１がトレーラー４と衝突するのをアクティブに阻止することができる。このようにして制御器６は、外部障害物との衝突の危険があるときも、トレーラー４自体との衝突の危険があるときも、車両１の安全性を向上させる。同時に、衝突の危険がない時の確実に誤った警告は抑止される。
【符号の説明】
【００３０】
１  車両
２  超音波センサ
３  撮像センサ
４  トレーラー
５  物体
６  制御器
７  リヤバンパー
８  記憶装置
１００  最小距離
２００  警告距離
３００  トレーラー角度
４００  車両の縦軸線
５００  トレーラーの縦軸線
【図１】
2020508460.tif 000003
【図２】
2020508460.tif 000004
【図３】
2020508460.tif 000005
【国際調査報告】
2020508460.tif 000006
2020508460.tif 000007
2020508460.tif 000008
2020508460.tif 000009
2020508460.tif 000010
2020508460.tif 000011