JP2013504830A - 自動車の駐車支援システムにおける障害物表示方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車の駐車支援システムにおける障害物の表示方法に関するものであり、
ａ）周辺画像を求めてその中に存在する複数の障害物を識別するステップと、
ｂ）識別した障害物の少なくとも１つの間隔距離値及び／又は角度位置を求めるステップと、
ｃ）求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して周辺画像の領域に対してエッジ強調手法を適用するステップと、
ｄ）求められた周辺画像と共にエッジ強調部分を駐車支援システムの表示手段に表示するステップとを含んでいる。

Description

本発明は自動車の駐車支援システムにおける障害物を表示するための方法及びその装置に関している。

駐車支援システムは、駐車の際のドライバーの支援に対して様々な態様と様々な表示構想のもとで既に一般化されつつある。それらは実質的には２つのクラスに分類され、詳細には、例えば超音波センサやレーダーセンサを用いた間隔距離の測定をベースにするシステムと、ビデオをベースにするシステムとに分けられる。間隔距離測定をベースにしたシステムでは通常は、例えば距離に応じて繰返される短い周波数の警報音の連続からなる音響的警報通知、及び／又は、例えば間隔距離に応じてスイッチオンされる複数のＬＥＤからなる帯状ＬＥＤ列を用いた光学的警報通知がドライバーに与えられる。それに対してビデオをベースにしたシステムでは、例えばバックカメラとビデオカメラが含まれており、リヤバンパー周辺の領域の状況を検出している。それにより、対応する画像がドライバーの視野に入るディスプレイ上で再現される。このビデオ画像は、ドライバーにできるだけリアルな周辺画像を表示するために、場合によっては歪みの事前修正が行われる。

比較的最近では、これらのシステムが相互に組み合わされた統合型システムも普及している。そのようなケースでは、表示されたビデオ画像に超音波システムの距離測定値を表示するための例えば距離バーが挿入されている。

このビデオシステムの欠点は、特に画像の中に広がりや距離感の把握にあまり役立たない特徴ばかりが含まれた状況においては完全にドライバーの注意を引いてしまうことにある。前述したような距離バーの挿入もこのような問題の根本的な解決には役立たない。なぜならそのようなケースでは２つの異なるクラスの情報、すなわち実際の対象と簡易描写された人工的な対象とが同時にドライバーに認識されて処理されるからである。またそのような組合わせ型のシステムでの付加的な音響的警報通知も、ドライバーの認識を容易にすることには結びつかない。なぜならここでもさらに別の情報の処理が必要となるからである。

前述したような組合わせ型による、車両ドライバーの駐車支援のためのシステムに対するさらなる例はＤＥ１０２００７００２２６２Ａ１明細書から公知である。ここでは距離検出センサの他に、少なくとも１つのカメラが当該システムに統合されている。このシステムでは種々異なる境界線と関連付けながら駐車スペースのグラフィック表示を可能にさせ、ドライバーは自車両の目標位置を入力キーを用いて自身の希望に沿うように最適化し、自身で確認できる実況に合わせることができる。これに関連して前記ＤＥ１０２００７００２２６２Ａ１明細書からは様々な境界線を識別して分類することも開示されており、そのような複数の境界線が様々な分類クラスで表示されている。例えば植物用プランター、植栽、外壁などは異なる表示が可能となるため、ドライバーはいくつかの障害物に対しては柔軟に若しくは流動的に対応することができ、それまでのシステムで考慮することのできなかったパーキングスペースへの入車も可能になる。ここでのさらに理想的な支援としては、いくつかのパーキングスペースとその境界線、及び／又は、自車両など確認できるものについては一部透過的に表示できるようにすることが挙げられる。

しかしながら、特に車両からいくぶん離れた障害物に比べて、より近い位置にある障害物を考慮するような実際の周辺状況のドライバーによる容易な認識は、このようなシステムではまた達成することはできない。

発明の開示
請求項６記載の本発明による装置を用いて実施される請求項１記載の本発明による方法によれば、従来技法に比べ次のような利点が得られる。すなわち、障害物との間の間隔距離に関する関係性ないし重要性を、駐車支援システムの表示手段を一瞥するだけで即座に把握し理解し得る状況をドライバーに提供することができる。さらに、近傍に位置する障害物のエッジ部分を強調表示することで、付加的な描写要素及び／又は音響要素からの開放にも適したものとなる。これによりドライバーにかかる負担は軽くなる。なぜならもはや様々な表示要素と障害物の種別とを同時に把握する必要がなくなるからである。

さらに有利には、本発明による方法では、表示ないし警報通知の複雑性を少なくできるだけでなく、構成の簡素化によって、必要な構成要素の数と種類を最小に押さえることも可能になる。これによりこの本発明による方法は低コストで実現可能となり、ドライバーにとっても過度に多くの情報による混乱から開放された最適な情報把握が可能となる。

本発明の対象である、自動車の駐車支援システムにおける障害物の表示方法は、
ａ）周辺画像を求めてその中に存在する複数の障害物を識別するステップと、
ｂ）識別した障害物の少なくとも１つの間隔距離値及び／又は角度位置を求めるステップと、
ｃ）求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して周辺画像の領域に対してエッジ強調手法を適用するステップと、
ｄ）求められた周辺画像と共にエッジ強調部分を駐車支援システムの表示手段に表示するステップとを含んでいる。

間隔距離に基づく個々の障害物の関連性乃至重要性は、本発明によるエッジ強調部分に基づいてドライバーから容易に認識され、これによって関連性のある障害物への注意が向けられるようになる。画像情報の供給過多は本発明による方法を用いることによってフィルタリングされ、駐車支援に係わるドライバーの要求に最適に合わされて表示される。

エッジ強調手法として例えばSobel、Laplace、Cannyアルゴリズム、Kirschオペレータなどのエッジフィルタ及び／又はエッジオペレータに基づくグラフィック処理での数学的なソフトウエアシステムなどが本発明の目的に適している。特にそのような勾配の絶対値に基づくシステムは、エッジ領域においていわゆる勾配の連なりが生じるため、エッジ強調の実施に有利である。それに続く輪郭識別手法、例えばFreemanコード法によって、境界領域を引き込むために、痕跡的な対象に対する輪郭累積がグループ分けされてもよい。

最新の駐車支援システムは既に障害物との間隔距離や障害物のある方向に関する情報を提供しているため、本願発明の実行は既存のハードウエアにおいて行うことが可能である。

本発明の対象のさらなる利点および有利な実施形態は明細書、図面および特許請求の範囲に記載される。

本発明による方法の有利な実施形態によれば、識別された障害物が、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して着色及び／又は動画化される。それによってさらに、監視すべき障害物の伴う画像領域と当該障害物の重要性との間の、ドライバーによって容易に識別可能な一義的な関連性が付加的に形成されて表示されるようになる。

さらに有利には、求められた障害物が、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して、エッジ減衰処理及び／又はぼかし処理を施されて表示される。このようにして、重要でない障害物を完全に除去することなく、ドライバーにとってどの障害物が重要なのかが一瞥するだけですぐに伝わるようになる。

本発明によるさらに別の有利な実施形態によれば、識別された障害物が自動車に近ければ近いほどエッジ強調度合がより強く表示され、及び／又は、識別された障害物が自動車から遠ければ遠いほどエッジ減衰度合がより強く表示される。

これにより有利には、重要性に応じてより明確に対応付けられた表示がドライバーのために提供される。これらはドライバーによる不所望な付加情報、例えば着色された矩形領域又は帯状領域の誤認や誤処理を伴うものではない。これにより色盲障害及び／又は聴覚障害のあるドライバーにとっても本発明によるシステムは最良に適したものとなる。

さらに代替的又は付加的に、識別された障害物に基づき、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して、周辺画像の全領域を着色して表示してもよい。このことは、表示されている周辺画像の重要性のあまりない領域との区別を行うための、重要な障害物とその画像領域のさらなる強調描写に用いられる。

本発明のさらなる対象は、自動車の駐車支援システムにおける障害物の表示装置であって、この装置には、
周辺画像を求めるための少なくとも１つのカメラと、
周辺画像内の障害物を識別する手段と、
識別された障害物との間隔距離値及び／又は角度位置を検出する手段と、
障害物又は障害物の一部を含む周辺画像領域に対するエッジ強調処理を実施する手段と、
エッジ強調された周辺画像を表示する表示手段とが含まれる。

特に周辺画像における障害物を識別する手段はソフトウエアをベースにするものであってもよい。

前述したように、少なくとも１つのカメラの他に、複数のセンサ、例えば複数の超音波センサが障害物との間隔距離値及び／又は角度位置を検出するために設けられていてもよい。

エッジ強調処理を施す手段は、有利にはソフトウエアベースの数学的アルゴリズムであり、それらは本発明によれば有利には中央制御ユニットに統合されていてもよいし、自動車内に既存の通常の媒体や制御装置に統合されていてもよい。

周辺画像を表示するための表示装置は自動車内にある統合されたナビゲーションシステムに利用されるような通常のディスプレイであってもよい。制御装置によって定められるエッジ強調処理の重畳により、周辺画像と共に、カメラからは明確にかつ迅速に把握可能な障害物の関連性ないし重要性に関する情報がドライバーに提供されるようになる。

本発明による装置の別の有利な実施形態によれば、間隔距離値及び／又は角度位置の検出手段は超音波センサ又はレーダーセンサであり得る。

そのようにすれば、障害物との間隔距離値及び／又は角度位置に対する所要データの、堅固で信頼性の高い、低コストな検出が可能となる。

本発明による装置のさらに別の有利な実施形態によれば、障害物を識別する手段及び／又はエッジ強調処理を実施する手段が制御装置内に統合されていてもよい。

前記カメラは有利には障害物の識別手段に合わせた開口角を有し得る。それにより簡単な形式で最適な監視領域が確定される。

本発明による装置のさらに別の有利な実施形態によれば、カメラが周辺画像をデジタル信号形式で生成する。これにより、障害物の識別もエッジ強調処理もソフトウエアベースのシステムによって可能となる。

以下では本発明を図面と有利な実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明による駐車支援システムの有利な実施形態を概略的に示した図 本発明による方法の機能原理（右方側）を従来方式のもの（左方側）との比較で例示的に示した図

図１には本発明による駐車支援システム１が概略的に描写されている。車両２内の制御装置１０には、一方では車両後部に組み込まれた複数の超音波センサ３が接続されており、他方では、周辺画像撮影のための所定の開口角５を備えたビデオカメラ４が接続されている。これらの超音波センサは超音波検出領域６をカバーしており、その主要部がビデオカメラ４によって捉えられている。検出領域６の内方には図示の例では複数の対象ないし障害物７、８が示されている（この例ではポール）。検出領域６の外側にも複数の対象１２が存在している。これらは所定の開口角５を備えたカメラ４によってまだ把握され得る。超音波センサの検出領域６は、所定のセンサ開口角を有する複数の方向性ゾーン１１に分割される超音波センサ３によって検出される対象は、制御装置１０において適切な評価アルゴリズム、例えば三辺測量を用いて個々のゾーン１１に割り当てられる。各ゾーン１１には１つの画像領域が周辺画像２０において割り当てられる（図２参照）。この周辺画像２０は、検出された対象７及び８に応じて制御装置１０により幾何学的に操作され（図２参照）、その結果がディスプレイ９に出力される。

図２では、本発明による方法（これは図２の右方側に輪郭強調されて示されている）と、従来方式の手法（これは図２の左方側に示されている）の機能原理が例示的な比較で示されている。ここでは（図示されていない）カメラが車両後方の周辺を検出し、デジタル評価可能な周辺図が作成される。同時に超音波センサ（ここには図示されていない）が複数の対象７及び８を検出し、当該対象７，８との間隔距離値ｄ１及びｄ２と、それぞれの角度値とが求められる。対象８は当該実施例では前述したアルゴリズムの適用ケース外の想定にあった存在である。ここでは複数のイメージ列が所定の例において縁部を強調され、その結果として生じた輪郭に基づいて１つの対象が形成されている。相応に縁部強調された対象は右方の画像において重ね合わされて示されている。

Claims (10)

1. 自動車（２）の駐車支援システム（１）における障害物の表示方法であって、
   ａ）周辺画像を求めてその中に存在する複数の障害物（７，８）を識別するステップと、
   ｂ）識別された障害物との少なくとも１つの間隔距離値及び／又は角度位置を求めるステップと、
   ｃ）求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存してエッジ強調手法を周辺画像の領域に適用するステップと、
   ｄ）エッジ強調部分を、求められた周辺画像と共に駐車支援システムの表示手段（９）に表示するステップと、
   を含んでいることを特徴とする方法。
2. 識別された障害物（７，８）が、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して着色及び／又は動画化される、請求項１記載の方法。
3. 求められた障害物（７，８）が、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して、エッジ減衰処理及び／又はぼかし処理を施されて表示される、請求項１または２記載の方法。
4. 識別された障害物（７，８）が自動車（２）に近ければ近いほどエッジ強調度合がより強く表示され、及び／又は、識別された障害物（７，８）が自動車（２）から遠ければ遠いほどエッジ減衰度合が強く表示される、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
5. 識別された障害物（７，８）に基づいて、及び、求められた間隔距離値及び／又は角度位置に依存して、周辺画像の全領域が着色されて表示される、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
6. 自動車（２）の駐車支援システムにおける障害物（７，８）の表示装置であって、
   周辺画像を求めるための少なくとも１つのカメラ（４）と、
   周辺画像内の複数の障害物を識別する手段と、
   識別された障害物との間隔距離値及び／又は角度位置を検出する手段（３）と、
   障害物又は障害物の一部を含む周辺画像領域に対するエッジ強調処理を施す手段と、
   エッジ強調部分を伴う周辺画像を表示する表示手段（９）と、
   を含んでいることを特徴とする装置。
7. 間隔距離値及び／又は角度位置を検出する手段は、超音波センサ又はレーダーセンサ（３）である、請求項６記載の装置。
8. 障害物を識別する手段及び／又はエッジ強調処理を施す手段は、制御装置（１０）内に統合されている、請求項６または７記載の装置。
9. 前記カメラ（４）は、障害物を識別する手段に対して調整された開口角を有している、請求項６から８いずれか１項記載の装置。
10. 前記カメラ（４）は、周辺画像をデジタル信号の形態で生成する、請求項６から９いずれか１項記載の装置。

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