JP2011517632A - 車両の周辺にある物体を検出する方法及び援助システム - Google Patents

Abstract

本発明は、車道上を動く車両（１０１）において重要な物体を算定する方法に関し、重要な物体の位置に関係して援助機能が実行され、カメラセンサ（１１４）により検出される車両（１０１）の周辺の画像に基いて、重要な物体が算定される。この方法は、レーダセンサ（１１２）により、車両（１０１）の周辺において停止している物体の位置が求められ、停止している物体の位置に基いて、車道縁の推移が求められ、求められる車道縁推移に関係して画像評価が行われることを特徴としている。本発明は、更に方法の実施に適した運転者援助システムに関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両特に自動車の周辺にある物体の検出に関する。特に本発明は、車道上を動く車両において重要な物体を算定する方法であって、重要な物体の位置に関係して援助機能が実行されるものに関する。更に本発明は、車道上を動く車両のための運転者援助システムであって、車両の周辺のカメラ画像を検出するカメラセンサを含んでいるものに関する。

最近の車両には、自動車の運転の際運転者を援助する援助システムがしばしば設けられている。種々のシステムは、設けられている援助機能に関して重要な物体が車両のカメラセンサにより検出されるようにしている。その際重要な物体を確認し、車両に関してその相対位置を算定するために、カメラ画像が評価装置により分析される。車両と重要な物体との間隔に関係して、援助機能により所定の方策の実行が制御される。

このような機能は、車両を車線に保持するため、車両の運転者を援助する車線保持援助である。このためカメラ画像に基いて、車両の車線を区画する車線標識が確認される。車両が検出された車線標識に所定のやり方で接近するか又はこれを越えることがわかると、車両をその車線の中央へ戻すために、適当な方策が実行される。この方策は運転者の警告を含むことができるので、運転者は車両の走行動作に修正介入することができる。同様に車両を車線の中央へ戻すために、自動かじ取り運動の実行を考慮することができる。

更に車両の周辺にある物体と車両との差し迫った衝突を認識して、必要な場合衝突を回避しかつ／又は衝突結果を減少する方策を実行する援助システムも公知である。このようなシステムは、車両のカメラにより検出される画像の評価に基いて、車両が衝突する可能性のある危険物体を認識する。車両とこれらの危険物体との間隔も同様にカメラ画像に基いて求められて、衝突を回避するか又は衝突結果を減少するための方策を開始するか否かを決定し、またどんな時点にこの方策を開始するかを決定するために利用される。このような方策は、例えば制動操作又は回避操作のような運転操作の自動的な実行を含むことができる。乗客に対する衝突の結果を少なくするため、例えば可逆ベルトテンショナのような特に受動安全手段を適当に制御することができる。

カメラセンサにより検出された画像データにおける重要な物体の確認は、一般に画像データ内の物体が持つ典型的な構造特徴の認識に基いている。その際重要な物体の誤った認識が行われて、援助機能の誤動作をひき起こすことがある。例えば画像データ内で車道縁にある物体が、自己の車両が衝突する可能性のある他の車両と同じような構造を持つことがある。同様に車線標識の代わりに、車道にあって類似な特徴を持つ別の物体が、誤って車線標識として認識されるか、又は他の車線の車線標識が検出される。

本発明の課題は、車両の周辺にある物体がカメラ画像により重要な物体として適切に確認されないことに帰因する車両の援助機能の誤作動を少なくすることである。

課第を解決するための手段

この課題は、請求項１の特徴と持つ方法及び請求項１５の特徴を持つ運転者援助システムによって解決される。この方法及び運転者援助システムの実施形態は従属請求項に示されている。

本発明の第１の局面によれば、車道上を動く車両において重要な物体を算定する方法が提案され、重要な物体の位置に関係して援助機能が実行され、カメラセンサにより検出される車両の周辺の画像に基いて、重要な物体が算定される。この方法において、レーダセンサにより、車両の周辺において停止している物体の位置が求められ、停止している物体の位置に基いて、車道縁の推移が求められ、求められる車道縁推移に関係して画像評価が行われる。

本発明の第２の局面によれば、車道上を動く車両のための運転者援助システムが提案される。このシステムは、車両の周辺のカメラ画像を検出するカメラセンサ、カメラ画像に基いて重要な物体を求めるために構成されている第１の評価装置、及び第１の評価装置に接続されて重要な物体の位置に関係して援助機能を実行するために構成されている援助装置を含んでいる。更に車両の周辺にある物体を検出するレーダセンサが設けられ、レーダセンサにより検出される停止物体の位置に基いて車道縁の推移を求めるために構成されている第２の評価装置が設けられ、第１の評価装置における画像評価が、求められる車道縁推移に関係して実行可能である。

従って本発明は、車両が動く車道の縁に対して重要な物体が特定の位置をとる、という認識を利用する。その際車道縁の推移は、レーダセンサにより検出される停止物体に基いて求められる。停止物体は車道縁に設けられるガードレール、限界柱又は車道縁に設けられる壁又は石垣のような物体である。画像評価の際こうして求められる車道縁推移を考慮するため、援助機能にとって重要な物体の誤りを伴う認識を回避するか又は減少することができる。

方法及び運転者援助システムの構成において、第１の援助機能が安全方策の実行を含み、車両が衝突する可能性のある重要な物体が検出されていると、安全方策が実行される。安全方策は、例えば自動制動過程特に自動非常制動、回避操作、運転者警告及び受動安全方策の制御による車両の予備検査を含む群から選ぶことができる。

方法及び運転者援助システムの関連する構成では、画像評価に基いて、求められる車道縁が存在する範囲外に物体がある時にのみ、物体が重要な物体として算定される。これにより車道縁に属する物体が車両に衝突する可能性のある重要な物体として認識されるのを回避することができる。更に画像評価が促進される。なぜならば、求められる車道縁が存在する範囲は、重要な物体の存在に関して分析する必要がなく、それにより分析すべき画像範囲が小さくなるからである。特に重要な物体を求めるための画像評価は、求められる車道縁の存在する範囲外にある画像範囲に限定される。

それに加えて又はその代わりに、画像評価に基いて、求められる車道縁の車両から遠い方にある側の範囲外に物体がある時にのみ、物体が重要な物体として算定される、ようにすることができる。なぜならば求められる車道縁の向こう側のこの範囲には、重要な物体は一般に予想されないからである。その場合画像評価は、求められる車道縁の車両から遠い方の側の範囲外にある画像範囲に限ることができる。

方法及び運転者援助システムの展開は、レーダセンサにより検出される停止物体と求められる車道縁との間隔が特定の値を超過すると、この物体が車道縁に属さないものとして分類されることを含んでいる。この分類に基いて、車道縁に属さず従って車両との起こり得る衝突に関して重要である可能性のある停止物体の選択を行うことができる

それに応じて方法及び運転者援助システムの関連する構成では、車道縁に属さないものとして分類されている物体が、車両に近い方にある車道縁の側にある場合、この物体が画像評価に基いて重要な物体として算定可能である。これにより停止している重要な物体を確実に確認することができる。

方法及び運転者援助システムの実施形態は、車道縁推移を求める際、車道縁に属さないとして分離される物体は考慮されないことを特徴としている。これにより求められる車道縁推移の精度が高められる。

方法及び運転者援助システムの別の特徴は、カメラ画像に基いて車線標識が検出され、車線保持援助機能が、検出される車線標識に関する車両の相対位置に関係して、かつ車線標識の推移と求められる車道縁推移との比較に関係して、方策を実行することである。この方策はたとえば運転者警告及び／又は修正かじ取り介入を含むことができる。この方策は、車両と車道標識との間隔が閾値を下回る時に実行されるのがよい。

この構成では、車両をその車線に戻す方策は、車線標識の推移と求められる車道縁推移との比較にも関係して有利に実行される。これにより画像データに基いて認識される車道縁標識が求められる車道縁推移によりもっともらしくされ、それにより車線保持援助機能の誤介入を回避するか又は減少することができる。

方法及び運転者援助システムの関連する実施形態は、車線標識の推移と求められる車道縁推移が所定のように互いに相違していると、車線標識に関する車両の相対位置に基いてとられる方策が抑制されることを特徴としている。この実施形態では、車線標識の推移が求められる車道縁推移とは所定のように相違している時、車線標識が誤っていると認識されることを前提としている。特にこれは、車道標識と車道縁とが所定の閾値を超過する角をなしている場合である。これに反し車道標識と求められる車道縁が互いにほぼ平行に推移していると、車道標識を正確に認識する高い安全性が生じる。

方法及び運転者援助システムの展開は、モデルのパラメータを評価することによって、車道縁標識推移が、モデルに基く記述に基いて算定されることを含んでいる。モデルは、レーダセンサにより検出される物体の求められる位置に合わされる所定の曲線に一致しているのがよい。

方法及び運転者援助システムの関連する構成では、車両に対する車道縁の側方間隔、車両縦方向に対する車道縁の角、車道縁の湾曲及び車道縁の湾曲の変化を含む群からパラメータが選ばれている。これらのパラメータに基いて、車道縁推移の特に確実な特徴づけが可能である。

方法及び運転者援助システムの展開は、モデルが車道縁の直線推移を記述し、パラメータが車両の側方間隔及び／又は車両縦方向に対する車道縁の角を含んでいることを特徴としている。このようなモデルは、大抵の状態において、車道縁推移の十分確実な記述を可能にし、モデルのパラメータの僅かな数のため、車道縁推移の速やかで少ない計算費の評価が可能である。更にレーダセンサの検出又は測定データの濾波の際の不正確さ又は物体と実際の車道縁との大きい間隔による不正確さに帰因する。レーダセンサにより検出される物体相互のずれが、誤って車道湾曲と解釈されるのを回避される。

更に方法及び運転者援助システムの構成では、カメラセンサが第１の検出範囲を持ち、レーダセンサが第１の検出範囲と少なくとも一部重なる第２の検出範囲を持っている。両方の検出範囲はなるべく車両縦方向において車両の前に設けられて、前方走行の際車両が近づく物体を検出できるようにする。

更に方法及び運転者援助システムは、レーダセンサが、車両に含まれる適応速度制御システムの構成部分であることを特徴としている。このようなシステムは通常ＡＣＣ（適応経済走行制御）システムとも称される。この実施形態では、車両は本発明の範囲内で有利に付加価値を生じるレーダセンサを既に持っている。

本発明の前述した利点及びそれ以外の利点、特徴及び有利な展開は、図を参照して以下に説明される実施例によっても明らかになる。

レーダセンサにより検出される物体に基いて車道縁推移を評価するシステムを持つ自動車の概略図を示す。 図２に示す自動車の援助システムの構成要素の概略ブルック図を示す。 車道縁にあって自動車のレーダセンサにより検出される物体の状況の概略図を示す。

図１は、例えば２つの前輪１０２Ｖ及び２つの後輪１０２Ｈを持つ自動車１０１を概略的に示す。車両１０１は図示してない駆動原動機により駆動され、駆動原動機は例えば内燃機関、電動機又はハイブリッド機械である。駆動原動機は、図１に同様に示されてない動力伝達系列を経て２つ又は４つの車輪１０２Ｖ，１０２Ｈへ伝達されてこれらの車輪１０２Ｖ，１０２Ｈを駆動するトルクを発生する。

車両１０１の前輪１０２Ｖはかじ取り可能に構成され、車輪旋回角は車両１０１の運転者によりかじ取りハンドル１０３を介して設定され、このかじ取りハンドルはかじ取り系列１０４を経て前輪１０２に結合されている。かじ取りハンドル１０３はなるべくかじ取り輪である。かじ取り系列１０４には選択的に第１のかじ取り操作器１０５が含まれて、特にかじ取りハンドル１０３に作用する回転モーメントをかじ取り系列１０４へ加えるのを可能にする。かじ取り操作器１０５は例えば制御可能なパワステアリングとして構成されて、かじ取りハンドル１０３へのモーメント印加によりかじ取り勧告を車両１０１の運転者に伝える。それに加えて又はその代わりに、選択的に第２のかじ取り操作器１０６を設けて、運転者の設定に対して車輪旋回角を変化することができる。かじ取り操作器１０６により、自働かじ取り運動を行うことができる。１つの構成では、かじ取り操作器１０６は例えば遊星歯車装置として構成される重畳歯車装置を含み、これにより運転者によりかじ取りハンドル１０３を介して設定されるかじ取り角を別のかじ取り角に重畳することができる。その際前輪１０２の車輪旋回角は、運転者により設定されるかじ取り角と付加的なかじ取り角との和から生じる。

車両１０１を制動するため、制動装置が設けられている。制動装置は、車輪１０２Ｖ，１０２Ｈにそれぞれ付属する車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈを含んでいる。車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈを操作すると、付属する車輪１０２Ｖ，１０２Ｈは制動モーメントを加えられ、それにより制動される。制動装置は、車両１０１の運転者により操作可能でなるべく制動ペダルとして形成される操作装置１０８を含んでいる。操作装置１０８を使用して、運転者により制動モーメントが車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈに設定され、その大きさは操作の程度から生じる。更に選択的に制動操作器１０９が設けられて、車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈにより発生される制動モーメントを、運転者の設定に対して変化特に高めることができる。その際制動操作器１０９により、車両１０１を自動的に制動することができる。

図示した構成は液圧制動装置である。操作装置１０８は、制動力増幅器１１０を介して親制動ンシリンダ１１１に接続されている。制動力増幅器１１０を介して操作装置１０８により親制動ンシリンダ１１１に予備圧力が確立され、図１には示してない圧力導管を経て車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈへ伝達される。圧力を加えられるため、車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈがそれぞれ制動モーメントを発生し、それにより車輪１０２Ｖ，１０２Ｈが制動される。図示した構成では、制動操作器１０９が液圧装置として形成されて、親制動ンシリンダ１１１と車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈとの間に接続されている。液圧装置は、当業者に周知のように形成され、制動圧力を車輪制動機１０７Ｖ，１０７Ｈに確立して車両１０１を制動するために、弁及びポンプとして形成される圧力源から成る装置を含んでいる。

更に車両１０１は、車両正面の範囲に設けられて車両縦方向に前方へ向けられる検出範囲１１３を持つレーダセンサ１１２を備えている。検出範囲１１３は、近傍範囲においても車道にある物体及びなるべく車道縁の向こう側の物体もレーダセンサ１１２で検出できるように設定されている開口角を持っている。開口角は例えば４５°と７０°との間にある。レーダセンサ１１２は、レーダ放射線を検出範囲１１３へ送出する送信機を含んでいる。検出範囲１１３にある物体からレーダ放射線が一部レーダセンサ１１２へ反射される。反射された放射線は、レーダセンサ１１２に含まれている受信機により検出され、レーダセンサ１１２に付属しかつ図２に示される評価装置２０１により評価される。車両１０１と物体との間の求められた間隔及び物体が検出された角に基いて、車両１０１に対する物体の相対位置が算定される。例えばガードレールまたは壁のように広がっている物体では、なるべくその幅も算定される。更にドップラ効果を利用して、車両１０１に対する物体の相対速度が求められ、この相対速度から物体の絶対速度を求めることができる。検出された物体の前述した特性は、１つの構成において車両１０１の別のシステムへ物体リストの形で与えられる。その際物体リストは、所定の大きさを超過しかつその反射能力が閾値を超過する物体に関する特性のみを含んでいる。特に１つの構成では、特定の大きさ、存在確率及び存在期間を持つ物体のみが物体リストへ記録される。物体の確認のため、検出された測定点が群に分けられる。従って物体リストの形成は、レーダセンサの予備濾波に相当する。

レーダセンサ１１２は、車両１０１にあって、当業者に周知のように適応間隔及び速度制御を行うＡＣＣシステムであってもよい。この場合適応間隔及び速度制御器は、レーダセンサ１１２の評価装置２０１により既に設定される物体リストを利用する車両システムの１つである。

更に車両１０１はカメラセンサ１１４を持っている。カメラセンサは例えばビデオカメラとして構成されて、カメラ検出範囲１１５の画像を記録する。カメラ検出範囲１１５も同様に車両縦方向において車両１０１の前に設けられて、レーダセンサ１１２の検出範囲１１３と重なるので、カメラ検出範囲１１５にある物体も同様にレーダセンサ１１２により検出することができる。中央に設けられるただ１つのカメラセンサ１１４の代わりに、複数のカメラセンサ例えば２つのカメラセンサを車両の側方に設けることもできる。

レーダセンサ１１２の物体リスト及び場合によっては存在するカメラセンサ１１４の画像は、評価兼制御システム１１６へ伝送される。このシステム１１６は、レーダデータを評価する評価装置２０１のほかに、カメラ画像を分析する評価装置２０２も含んでいる。更に以下に説明されかつ図２のシステム１１６の概略ブロック図に示されている運転者援助システムの別の構成要素も含まれている。これらの構成要素は、特に評価される車道縁推移を求める評価装置２０４、車両１０１の別の構成要素の駆動により車線からの逸脱を防止する方策を実行する車線保持援助装置２０５を含んでいる。車線保持援助装置２０５の代わりに又はそれに加えて、車両１０１の構成要素の駆動により車両１０１と周辺物体との衝突を回避しかつ／又は衝突の結果を減少する方策を実行する衝突回避装置２０６を設けることができる。場合によっては存在するＡＣＣシステムの間隔及び速度制御器も同様に、評価兼制御システム１１６に統合することができる。評価兼制御システム１１６は、車両１０１の電子制御装置にあるマイクロプロセッサにより構成されるソフトウエアモジュールとして実現可能である。場合によっては個々の構成要素特に評価装置２０１，２０２がレーダセンサ及びカメラセンサ１１４のそれぞれの構成部分であってもよい。評価装置２０４もレーダセンサ１１２に統合することができる。車線保持援助装置２０５及び／又は衝突回避装置２０６を１つ又は複数の別の制御装置において提供することができる。

カメラセンサ１１４により記録される画像は評価装置２０２へ伝送され、この評価装置が画像データを評価し、カメラ画像内の物体又は構造を確認しかつ分類する。１つの構成では評価装置２０２が特に、車両１０１が利用する道路の車線を区画する車道標識を認識するブロック２０７を含んでいる。この認識は当業者に原則的に周知のやり方で行うことができる。更に確認される車道標識に対して、更に車両１０１に対するその相対位置が選定される。

更にブロック２０８において、カメラ画像内の所定の物体カテゴリーの別の物体、及び車両１０１に対するその相対位置を求めることができる。これは、車両１０１の危険源である物体特に車両が衝突する可能性のある物体である。例えばカメラ画像内の物体認識により別の車両を認識することができる。画像評価は、当業者に原則的に周知のやり方で、所定の画像に基いて１つ又は複数の分類器により行われる。適当な分類器の例は神経回路網又は支援ベクトル機である。評価装置２０２のブロック２０８において実行可能な所定のカテゴリーの物体の認識方法は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０５０５６８号明細書に記載されている。しかし他の方法も同様に使用可能である。

レーダシステム１１２の物体リストは、図示した運転者援助システムでは、レーダセンサ１１２により検出されている物体の位置に基いて車両１０１の車線の推移を求めるために利用される。レーダデータに基いて評価される車線の推移は、カメラセンサ１１４により求められる車線推移をもっともらしくするために利用される。更に車線推移は、カメラ画像内で車両１０１に対して可能な危険源となる物体が確認される評価装置２０２のブロック２０８における評価の際、考慮することができる。

図３に示すように、車線推移を算定するために、車両１０１が走行する車道の縁に設けられている停止物体３０１が利用される。これは例えばガードレール、例えば家の壁のような防壁、特に建築現場の範囲で使用されるような区間限定柱等である。このような物体３０１はしばしば車道からの僅かな間隔で設けられ、かつ特定の規則性を持っているので、車道縁推移を算定するのに利用することができる。図３に例示する状況では、このような物体３０１は車道の両側に存在するので、左及び右の車道縁の推移を評価することができる。しかし適当な物体はしばしば車道の片側にしか存在しない。

レーダセンサ１１２により検出される物体３０１に基いて車道推移を算定するため、レーダセンサ１１２に付属する評価装置２０１により形成される物体リストが、まず選択装置２０３へ供給される。この選択装置は、物体リストに挙げられている物体から、停止している物体、即ち絶対速度が零でありかつ車両１０１に対する相対速度が車両１０１と前記物体とを結ぶ方向に沿う車両１０１の絶対速度成分に一致する物体を選び出す。

物体リストに含まれている停止物体の物体データは、選択装置２０３から評価装置２０４へ引渡され、この評価装置が停止物体３０１の位置に基いて車道縁の推移を求める。この点を明らかにするため、図３において物体３０１に加えて、レーダセンサ１１２からそのつど通報される物体３０１の位置３０２が示され、この位置３０２は測定精度のため物体３０１の実際の位置とは相違していることがある。更に図３は、評価装置２０４により評価される車道縁推移３０３を示している。

所定の数の応答される停止物体３０１が所定の形状を持つ通路にあると、評価装置２０４における車道縁推移の算定が始まる。このような状況を認識するため、停止物体３０１の相対位置が評価装置２０４により監視される。通路がまっすぐであり、所定の幅を持っているのがよい。１つの構成では、車道縁における物体３０１の確認を容易にするため、通路は更に車道縦軸線に対して平行に向けられている。

評価方法のための開始条件が満たされており、即ち所定の通路内の物体が認識されていると、レーダセンサ１１２で検出される停止物体３０１に基いて、近似的な車道縁推移３０３が評価される。これは物体３０１の検出される位置に合わされる車道縁の数学的モデルを使用して行われる。この処置は、物体３０１の求められる位置に関する回帰曲線の算定に相当する。

１つの構成では、近似的な車道縁３０３は直線である。測定時点において原点が車両１０１内例えば車両重心にあり、ｘ軸が車両縦方向において前方へ向き、ｙ軸が車両縦軸線に対して直角に向けられかつ車両縦方向に関して左方へ向いているように初期化される固定座標系において、車道縁３０３は形式ｙ＝ｄ＋ａ・ｘを持っている。ここでｄは。測定時点において車両１０１の重心に対する車道縁３０３の側方間隔を表し、直線の勾配ａに対してｔａｎγ＝ａが当てはまり、ここでγは車道縁３０３と車両縦軸線とのなす角である。その代わりに、車道縁３０３のモデルとして、高次の曲線例えば２次又は３次の曲線も選ぶことができる。このような曲線は、直線のパラメータのほかに、湾曲を持ち、３次曲線の場合湾曲の変化を持っている。しかし直線を使用すると、特に測定点のグループ分けを含むレーダ測定データの不正確な予備濾波に帰因する、評価兼制御システム１１６１１７により検出される物体３０１相互の相対ずれが、誤って車道湾曲と解釈されるのを、回避することができる。

停止物体３０１の求められる位置３０２へのモデルの適応は、モデルパラメータの適応により行われる。近似車道縁３０３の計算は、レーダセンサ１１２により十分多くの停止物体３０１が検出されるまで行われる。順次に続く検出段階のために、計算が変化する物体リストにその都度合わされる。その際更に加わる物体３０１は評価に算入され、先行する段階において既に検出された物体に対して車両１０１の変化した位置への適応が、車道縁３０３の適当な追跡に基いて行われる。

更に車道縁推移の評価の際、近似車道縁３０３からの間隔が所定値を超過する物体３０１は考慮されない。これらの物体は車道縁３０３に属するものとみなされない。特にその際更に加わる物体は、既に計算された車道縁３０３に対する間隔が所定の閾値を超過する車道縁３０３の算定の際考慮されない。

評価装置２０４において求められる車道縁３０３の推移は、１つの構成では、車線保持援助装置２０５に引渡される。車線保持援助装置２０５へ、存在する車線標識に対する車両１０１の相対位置も同様に引渡されるが、この相対位置は前述したように評価装置２０２のブロック２０７において算定されたものである。

車線保持援助装置２０５は、認識された車線縁に対する車両１０１の位置を評価して、車線からの差し迫った離脱を検出する。車線からの差し迫った離脱は、車両１０１と認識される車線縁との間隔が閾値を下回る時に認識される。車線保持援助装置２０５が車線からの差し迫った離脱を検出すると、１つの構成では、車線保持援助装置２０５により制御されて警告が出される。これは、図１において概略的に符号１１７を持っている警告装置により行われる。これは、車両１０１の内部空間に設けられる拡声器により出される音響警告であるか、又は例えば車両１０１の運転席の振動により与えられる触覚警告であってもよい。複数の警告の組合わせも同様に考慮される。出される警告に基いて、運転者は車両１０１の走行動作へ修正するように介入して、車両１０１をその車線へ戻すか、又は車線からの離脱を防止することができる。

別の構成では、必要な場合車線保持援助装置２０５がかじ取り操作器１０５を駆動して、かじ取りハンドル１０３が、車両１０１をその車線の中央の方へ導くかじ取り運動を生じるかじ取りモーメントを加えられるようにする。このかじ取りモーメントに基いて、車両１０１の運転者は、車両１０１がその車線を離れることに対して注意を向けられる。他方運転者は、かじ取りモーメントに基いて、車両１０１をその車線又は車線の中央へ戻す修正かじ取り運動をおこなうように指導される。かじ取りハンドル１０３への修正かじ取りモーメントの印加は、運転者への警告に加えて又はその代わりに行うことができる。かじ取りハンドル１０３にかじ取りモーメントを印加する代わりに、かじ取り操作器１０６により車線保持援助装置２０５が自動かじ取り運動を行い、このかじ取り運動により車両１０１をその車線に戻すか、又は車線の中央に保持するようにすることができる。

更に車線保持援助装置２０５により、車線追従制御も行うことができる。この場合車両１０１と求められる車道縁との間隔をほぼ一定に保つことにより、車線保持援助装置２０５に含まれる車線追従制御器により制御される制御介入によって、車線に沿って案内される。制御介入は、かじ取り操作器１０６により実行される自動かじ取り運動であってもよい。その代わりに、検出される車線標識に対して車両１０１を一定の間隔に保つかじ取り運動を生じるかじ取りモーメントを、かじ取り操作器１０５を持つかじ取り系列１０４に加えることができる。

車線標識が存在する場合、車線保持援助装置２０５は、カメラセンサ１１４により検出される車線標識を車道縁として利用することができる。このような車線標識のみが検出され、レーダ物体３０１に基く車道縁推移の評価が不可能な場合、車線標識が車線保持援助装置２０５により車道縁として利用される。車線標識が存在しないか、又は他の理由からカメラセンサ１１４により検出されないが、評価装置２０４によりレーダ物体３０１に基いて車道縁推移３０３が評価される場合、評価される車道縁推移３０３が車道縁として使用される。

車線標識がカメラセンサ１１４により認識され、更に車道縁がレーダデータに基いて評価装置２０４により評価される場合、評価装置２０４において求められる車道縁３０３が、１つの構成において、認識される車線標識の推移をもっともらしくするために使用される。このため認識される車線標識と評価される車道縁３０３が所定の限界内で互いに平行に推移しているか否か、又は平行からの偏差が所定の閾値を超過していないか否かを、検査することができる。車線標識と評価される車道縁とのなす角が所定の閾値を超過すると、認識される車線標識又は評価される車道縁３０３の平行からの偏差が、１つの構成において検査される。予想される車線標識からの偏差が求められないと、認識された車線標識が車道縁として利用される。そうでない場合、車線保持援助機能が停止される。認識される車線標識をこのようにもっともらしくすることにより、車線標識が車線保持援助機能の基礎とされ、この車線標識の推移が誤差をもって算定されているか、車両１０１の車線とは別の車線に対応していることを、回避することができる。車線標識が車両１０１の一方の側で検出され、評価される車道縁推移が他方の車道縁３０３に対して算定されるときにも、もっともらしくすることができる。

１つの構成では、車線保持援助装置２０５のため評価される車線推移３０３を与える代わりに又はこれに加えて、評価装置２０４及び評価装置２０２のブロック２０８の回路網が設けられ、カメラセンサ１１４により検出されるカメラ画像に基いて、このブロック２０８において車両１０１が衝突する可能性のある危険物体が確認される。

ブロック２０８において行われる評価の結果は衝突回避装置２０６において使用される。この衝突回避装置２０６は、車両１０１と物体との衝突を回避するか又は衝突の結果を少なくする方策を制御するために設けられている。車両１０１と検出される物体との衝突の特定の確率が存在すると、前記の方策が衝突回避装置により開始される。

この確率を求めるため１つの構成では、物体との衝突までの時間に相当する衝突時間が計算される。この衝突時間は、車両１０１に対する物体の相対位置及び車両１０１と物体との相対速度から計算される。車両１０１に対する物体の相対位置は、１つの構成では、レーダセンサ１１２により行われる間隔測定に基いて算定される。カメラセンサ１１４がステレオカメラを含んでいる場合、ステレオ画像も同様に間隔を求めるために使用することができる。衝突時間が特定の閾値を下回ると、衝突回避装置２０６により安全方策が開始される。段階付けされる安全手段が設けられていると、異なる拡大段階の方策を開始するために、異なる閾値を設けることができる。

衝突を回避する衝突回避装置２０６が自動制動操作を制御し、即ち非常制動援助装置として構成されているようにすることができる。制動操作はなるべく制動操作器１０９によって行われる。更に衝突回避装置２０６が、かじ取り操作器１０６により行われる自動回避操作を開始することもできる。これに加えて又はこの代わりに、差し迫った衝突の場合、光、音又は触覚の警告が出されて、運転者に可能性のあるか又は差し迫った衝突を指摘できるので、運転者は衝突を回避するための適当な方策を実行することができる。更に物体との差し迫った衝突の場合、例えばベルトテンショナのような適当な安全手段の駆動により、車両１０１に衝突に対する準備をさせて、乗客に対する衝突の結果を少なくすることができる。このような安全手段は図１にブロック１１８による概略的に示されている。

前記の方策は段階付けて実行することができ、その際異なる拡大段階で種々の介入が行われる。警告は例えば低いか又は弱い段階に対応せしめられ、車両１０１の走行動作への介入は、高いか又は強い段階に対応せしめられている。更に非常状況における方策が実行可能である。他方例えば自動制動過程の実行及び／又は警告又は車線にある停止物体の指摘の送出は、快適機能の範囲内でも、特にいわゆる全速力ＡＣＣシステムすなわち全速度範囲で動作して車両１０１を場合によっては停止するまで制動するＡＣＣシステムの範囲内で行うことができる。

車両１０１の車線にあって車両１０１が衝突する可能性のある重要な物体の認識及び確認は、カメラセンサ１１４により求められる画像に基いて、評価装置２０２のブロックにおいて行われる。しかし認識を改善するか又は促進するために、レーダセンサ１１２により検出される停止物体の前述した分類を使用することが考慮されている。

１つの構成では、このため評価装置２０４が、評価される車道縁推移を評価装置２０２特にブロック２０８へ伝送する。その代わりに又はそれに加えて、評価装置２０４が、評価される車道縁３０３に対応せしめられかつ車道縁推移の評価のために利用された個々の物体３０１の位置３０２を通報することができる。

１つの構成では、評価装置により通報される評価された車道縁推移３０３に基いて、評価される車道縁推移３０３に対応せしめられるカメラ画像の範囲が求められる。この場合評価される車道縁３０３が存在する伸びた画像範囲を求めるために、所定の幅の車道縁３０３を利用することができる。それにより車道縁に対応せしめられるカメラ画像内の構造が確認される。車道縁に付属する個々の物体３０１の位置３０２が評価装置２０４から評価装置２０２へ通報される場合、車道縁３０３に属する構造を確認するために、個々の物体３０１の位置を考慮することができる。

車道縁３０３に対応せしめられている構造は、評価装置２０２において、車両１０１が衝突する可能性のある重要な物体としては算定されない。カメラ画像内の画像評価に基いて、評価装置２０４により車道縁３０３に対応せしめられているか又は求められる車道縁３０３の範囲に設けられている物体が確認されると、この物体は衝突に関して重要なものとして算定されない。１つの構成では、求められた車道縁に対応する構造又は画像範囲内のカメラ画像は、車両が衝突する可能性のある重要な物体が含まれているか否かに関して評価されない。

運転者は一般に車道推移に従うので、車道縁に属する物体は、可能性のある衝突に関して重要ではない。評価装置２０２のブロック２０８における画像評価の際車道縁範囲の無視により、画像評価が促進される。なぜならば、特定の画像範囲は詳細に分析する必要がないからである。更に車道縁にある重要な物体の誤りを伴う認識が回避されるので、衝突回避装置２０６により制御される安全方策の誤開始を少なくすることができる。

更に評価装置２０２のブロック２０８において、車両１０１から遠い方にある車道縁３０３の側に関する画像範囲、即ち車両１０１から見て車道縁３０３の向こう側にある範囲が求められるようにすることもできる。これらの範囲は、車両１０１が動く車道の向こう側の範囲に相当する。一般にこれらの範囲にも、車両が衝突する可能性のある危険物体は含まれていない。むしろ物体がこの範囲から直ちに車両１０１の車線へ動かないことを前提としている。従って車両１０１から遠い方にある車道縁の側に対応する画像範囲に対して、１つの構成では、車両１０１が衝突する可能性のある重要な物体が含まれているか否かに関して、評価は同様に行われない。

別の実施形態では、その代わりに又はそれに加えて、評価装置により、車道縁３０３に付属せず、かつ評価される車道縁３０３の車両１０１と同じ側にある物体の位置が、ブロック２０８へ通報される。これは車両１０１の車道にある停止物体である。これらの物体の位置に基いてブロック２０１において、前述した位置に相当するカメラ画像の範囲が求められる。前述の物体に関して、評価装置２０２は、画像評価に基いて求められている物体との調整を行う。物体が画像評価に基いて求められかつ評価装置２０４により通報されると、物体が車両１０１の衝突に関して重要であるとされる。更にレーダデータによってもカメラ画像によっても認識されなかった物体が退けられるようにすることができる。

更に車両１０１が衝突する可能性のある重要な停止物体を求めるために、前述した範囲が画像分析の際優先して評価されるようにすることができる。重要な可能性のある画像範囲のこのような優先される評価により、評価装置２０４により認識された重要な物体の認識を促進することができる。その際画像分析により、車両が衝突する可能性のある重要な物体が実際に扱われているか否か調べられる。

本発明は図面及びその説明において記述されたが、この説明は例示的であって限定的に理解されるべきでない。即ち本発明は上述した実施例に限定されない。本発明のそれ以外の変形例及びその実施は、当業者にとって先の開示、図及び請求項から明らかである。

請求項において使用される“含む”、“持つ”等のような概念は、それ以外の素子又は段階を排除するものではない。不定冠詞の使用な複数を排除するものではない。個々の装置は、請求項にあげられた複数の単位又は装置の機能を実行することができる。

請求項に示されている符号は、使用される手段及び段階の限定とみなされるべきではない。

Claims (15)

1. 車道上を動く車両（１０１）において重要な物体を算定する方法であって、重要な物体の位置に関係して援助機能が実行され、カメラセンサ（１１４）により検出される車両（１０１）の周辺の画像に基いて、重要な物体が算定されるものにおいて、レーダセンサ（１１２）により、車両（１０１）の周辺において停止している物体（３０１）の位置（３０２）が求められ、停止している物体（３０１）の位置（３０２）に基いて、車道縁（３０３）の推移が求められ、求められる車道縁推移に関係して画像評価が行われることを特徴とする、方法。
2. 第１の援助機能が安全方策の実行を含み、車両（１０１）が衝突する可能性のある重要な物体が検出されていると、安全方策が実行される、請求項１に記載の方法。
3. 画像評価に基いて、求められる車道縁（３０３）が存在する範囲外に物体がある時にのみ、物体が重要な物体として算定される、請求項２に記載の方法。
4. 画像評価に基いて、求められる車道縁（３０３）の車両（１０１）から遠い方にある側の範囲外に物体がある時にのみ、物体が重要な物体として算定される、請求項２又は３に記載の方法。
5. レーダセンサ（１１２）により検出される停止物体と求められる車道縁（３０３）との間隔が特定の値を超過すると、この物体が車道縁（３０３）に属さないものとして分類される、先行する請求項の１つに記載の方法。
6. 車道縁（３０３）に属さないものとして分類されている物体が、車両（１０１）に近い方にある車道縁（３０３）の側にある場合、この物体が画像評価に基いて重要な物体として算定可能である請求項５に記載の方法。
7. 車道縁推移（３０３）を求める際、車道縁（３０３）に属さないとして分離される物体は考慮されない、請求項５又は６に記載の方法。
8. カメラ画像に基いて車線標識が検出され、車線保持援助機能が、検出される車線標識に対する車両（１０１）の相対位置に関係して、かつ車線標識の推移と求められる車道縁推移（３０３）との比較に関係して、方策を実行する、先行する請求項の１つに記載の方法。
9. 車線標識の推移と求められる車道縁推移（３０３）が所定のように互いに相違していると、車線標識に対する車両（１０１）の相対位置に基いてとられる方策が抑制される、請求項８に記載の方法。
10. モデルのパラメータを評価することによって、車道縁標識推移（３０３）が、モデルに基く記述に基いて算定される、先行する請求項の１つに記載の方法。
11. 車両（１０１）に対する車道縁（３０３）の側方間隔、車両縦方向に対する車道縁（３０３）の角、車道縁（３０３）の湾曲及び車道縁（３０３）の湾曲の変化を含む群からパラメータが選ばれている、請求項１０に記載の方法。
12. モデルが車道縁（３０３）の直線推移を記述し、パラメータが車両（１０１）の側方間隔及び／又は車両縦方向に対する車道縁（３０３）の角を含んでいる、請求項１０又は１１に記載の方法。
13. カメラセンサ（１１４）が第１の検出範囲（１１５）を持ち、レーダセンサ（１１２）が第１の検出範囲と少なくとも一部重なる第２の検出範囲（１１３）を持っている、先行する請求項の１つに記載の方法。
14. レーダセンサ（１１２）が、車両（１０１）に含まれる適応速度制御システムの構成部分である、先行する請求項の１つに記載の方法。
15. 車道上を動く車両（１０１）のための運転者援助システムであって、車両（１０１）の周辺のカメラ画像を検出するカメラセンサ（１１４）、カメラ画像に基いて、重要な物体を求めるために構成されている第１の評価装置（２０２）、及び第１の評価装置（２０２）に接続されて重要な物体の位置に関係して援助機能を実行するために構成されている援助装置（２０５，２０６）を含んでいるものにおいて、車両（１０１）の周辺にある物体を検出するレーダセンサ（１１２）が設けられ、レーダセンサ（１１２）により検出される停止物体（３０１）の位置（３０２）に基いて車道縁（３０３）の推移を求めるように構成されている第２の評価装置（２０４）が設けられ、第１の評価装置（２０２）における画像評価が、求められる車道縁推移（３０３）に関係して実行可能であることを特徴とする、運転者援助システム。

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