JP2017536621A - 自動車両のドライバー支援システムを作動させるための方法、ドライバー支援システム、及び、自動車両 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車両（１）のドライバー支援システム（２）を作動させるための方法であって、自動車両（１）のほぼ隣及び／又は背後に位置される自動車両（１）の環境領域（１１，１２，１４）の後方画像がドライバー支援システム（２）の少なくとも１つのカメラ（３，４）によって捉えられ、カメラが車両に設けられ、捉えられた後方画像に基づいて道路（１７）の少なくとも１つの路面標示（１９）が環境領域（１１，１２，１４）内で認識される、方法に関する。

Description

本発明は、自動車両のドライバー支援システムを作動させるための方法であって、自動車両のほぼ隣及び／又は背後に位置される自動車両の環境領域の後方画像がドライバー支援システムの電子バックミラーの少なくとも１つのカメラによって捉えられ、後方画像が自動車両内の表示装置で表示される、方法に関する。また、本発明は、自動車両用のドライバー支援システム、及び、ドライバー支援システムを有する自動車両に関する。

自動車両のドライバー支援システムを作動させるための方法であって、自動車両のほぼ隣及び／又は背後に位置される自動車両の環境領域の後方画像がドライバー支援システムの電子バックミラーの少なくとも１つのカメラによって捉えられる、方法は、従来技術から知られている。したがって、電子バックミラーにおいて、後方画像は、例えば自動車両の従来のミラーの位置に配置されるカメラによって与えられて、表示装置、例えば１つ以上のディスプレイで出力される。ところで、光反射ミラーを有する従来のウイングミラーとは対照的に、自動車両の隣又は側方及び／又は背後の環境領域の画像は、自動車両内の表示装置でドライバーに対して表示される。通常、このとき、従来のミラーは省かれる。電子バックミラーは電子ミラー（ｅＭｉｒｒｏｒ）とも称される。電子バックミラーの更なる実施形態として、従来のウイングミラー又は従来の外部ミラーによって捉えられる環境を表示装置で表示する電子ウイングミラー又は電子外部ミラーが知られている。加えて、他の実施形態として、従来のバックミラーによって検出される環境を表示装置で表示する電子バックミラーが知られている。

本発明の目的は、電子ウイングミラーを特に効果的に使用できる方法、ドライバー支援システム、及び、自動車両を提供することである。

本発明によれば、この目的は、それぞれの独立特許請求項に係る特徴を有する方法によって、ドライバー支援システムによって、及び、自動車両によって解決される。

自動車両のドライバー支援システムを作動させるための本発明に係る方法では、自動車両のほぼ隣及び／又は背後に位置される自動車両の環境領域の後方画像がドライバー支援システムの電子バックミラーの少なくとも１つのカメラによって捉えられ、また、後方画像が自動車両内の表示装置で表示される。本発明によれば、捉えられた後方画像に基づいて道路上の少なくとも１つの路面標示が環境領域内で認識されることが提供される。

本発明に係る方法により、後方画像中で路面標示を認識することが可能になる。路面標示は、縦方向の標示であることが好ましい。特に、路面標示は道路の車線を境界付ける。路面標示は、同様に道路標示又は地面標示も、道路交通の交通エリアの表面上の色識別表示である。路面標示は、道路設備と関連付けられ、したがって道路とも関連付けられるとともに、交通案内に役立ち、様々な交通エリアの識別表示に役立ち、交通標識としての機能を果たす。したがって、特に、自動車両の側方の車線の画定は、路面標示よって行われる。路面標示は、道路境界線又は縁線及び／又は車線境界線又は実線又は安全線及び／又は車線分離帯を表すことができる。したがって、自動車両は、少なくとも１つの路面標示の付加的な認識によって更に確実に及び／又は更に正確に移動され得る。

好ましくは、後方画像は、反射ミラー無しに、したがって反射ミラーを用いることなく捉えられる。電子バックミラーは、従来のバックミラーの光反射ミラーに取って代わり、自動車両の側方のウイングミラー又は自動車両のヘッドライナーにあるバックミラーとなる。電子バックミラーは、前述した態様でカメラを用いてドライバーの背後に位置される自動車両の領域を捉え又は撮影するとともに、表示装置、例えばスクリーンを用いてカメラ画像をドライバーの視野内で与える。したがって、自動車両は、ドライバーに向けて光を反射する特定のサイドミラー又はバックミラーを有さない。特に、後方画像は電子的にのみ捉えられる。好ましくは、後方画像が電子ウイングミラーの少なくとも１つの側方カメラとして構成されるカメラによって捉えられ、また、後方画像が自動車両内の表示装置に表示されることが提供される。有利なのは側方カメラの使用である。これは、側方カメラが電子ウイングミラーに起因して既に存在するからである。

特に、少なくとも１つの認識された路面標示に基づいて自動車両の縦軸から少なくとも１つの路面標示までの側方距離が決定されることが提供される。側方距離によって、自動車両が道路の車線内にあるかどうかを決定することができる。更に、自動車両が車線内のいずれの位置に位置付けられているのかを決定できる。したがって、側方距離に基づいて、自動車両が車線から抜け出てしまったかどうか及び／又は自動車両がまさに車線を抜け出そうとしているかどうかを決定できる。そのため、自動車両の安全性を高めることができるのが有益である。

好ましくは、少なくとも１つの認識された路面標示に基づいて、自動車両が少なくとも１つの認識された路面標示に近づく側方速度が決定されることが提供される。したがって、側方速度は、自動車両がいずれの横断速度で少なくとも１つの認識された路面標示に近づくのかを表す。側方速度によって、自動車両が少なくとも１つの認識された路面標示に到達する又は該路面標示を横切るまでいずれの時間が残されているのかを決定できる。したがって、これにより、自動車両を車線内で特に安全に移動させることができる。

更に、決定された側方速度に応じて、自動車両により路面標示を横切るまでに残された時間が決定されることが提供される。この時間に基づき、例えば対応する操向動作により自動車両の走行方向を変えて路面標示を横切ること又は車線から抜け出ることを防止できるようにするために自動車両のドライバーに対していずれの時間が残されているのかを決定できる。したがって、この場合も先と同様に、車線にとどまることを特に確実に監視できるため、自動車両の移動における特に高い安全性が有利である。

好ましくは、少なくとも１つの認識された路面標示に基づいて道路の車線の数が決定されることが提供される。このようにすると、道路上の自動車両の位置をより正確に決定することができる。車線又は交通車線は、自動車両が一方向に走行するために利用できる領域を特定する。車線の幅は、例えば２．７５メートルと３．７５メートルとの間で異なる。車線は、大部分は、道路標示又は道路境界線又は車線境界線又は車線分離帯などの路面標示によって特定される。したがって、自動車両の安全な移動に寄与する道路に関する付加的な情報が有益である。

更なる進展では、少なくとも１つの認識された路面標示に基づいて、道路の少なくとも２つの車線に対する自動車両の現在位置が決定されることが提供される。その後、自動車両の現在位置を自動車両の他のユニットに与えることができる。したがって、現在位置のこの情報は、例えば、他の情報源、例えばセンサ又は他のカメラからのデータとそれぞれ比較されてもっともらしくされ得る。このように、現在位置を道路の少なくとも２つの車線に対して特に正確に及び／又は確実に決定できることが有益である。

更に、決定された自動車両の現在位置が自動車両のナビゲーション機器に与えられることが提供される。これは、ナビゲーション機器、特に全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を伴うナビゲーション機器が、通常は絶対ＧＰＳシステムを備え、したがって、±１０メートルの位置精度を有するため、有益である。この精度は、決定された自動車両の現在位置に基づいて向上され得る。したがって、１つの決定された車線は、自動車両に正確に割り当てられ、したがって、ナビゲーション機器による向上されたナビゲーションをもたらすことができる。ナビゲーション機器は、決定された現在位置に関する情報に基づき、必要な運転操作について自動車両のドライバーに早期に知らせることができる。

更に、少なくとも１つの認識された路面標示に応じて、自動車両が少なくとも半自律的に操縦されることが好ましい。自動車両の少なくとも半自律的な操縦は、自動車両のドライバーを例えば操向介入及び／又は制動介入及び／又はドライブ装置への介入から解放できるという利点を有する。少なくとも半自律的な操縦によって、自動車両の安全性が向上し得る。また、ドライバーが操向介入も加速介入及び制動介入もいずれも実行しなければ、自動車両の完全に自律的な操縦をもたらすことができる。また、完全に自律的な運転又は操縦は、例えば人的なミス又は人的な不注意を排除できるため、自動車両の移動をより安全に行うことができるという利点も有する。

特に、少なくとも１つの認識された路面標示に応じて評価装置により車線から抜け出ることが自動車両のドライバーに警告されることが提供される。評価装置は、車線から抜け出ることを自動車両のドライバーに警告する車線逸脱警告システムの構成要素となり得る。本明細書中では、様々な光学システム及びコンピュータデバイスを使用でき、それらを用いて車線内の自動車両の位置が決定される。車線逸脱警告システムは、路面標示又は車線標示までの距離（車線と交差するまでの距離基準（ＤＬＣ））を下回る際に警告し、車線と交差するまでの時間基準（ＴＬＣ）を用いてこの不足分を事前に計算することができる。車線逸脱警告システムを様々な態様で実現することができる。したがって、自動車両がまさに路面標示を横切ろうとする可能性があれば、警告音及び／又はガタガタという音が発せられ、或いは、ステアリングホイールが振動される。このように、警告を音響的に及び／又は視覚的に及び／又は触覚的に行うことができる。意図しない車線からの抜け出しを防止するために、ドライバー支援システムによって操向介入が行われるようにすることもできる。

好ましくは、自動車両のほぼ前方に位置される自動車両の環境領域の前方画像が自動車両のフロントカメラによって与えられることが提供される。例えば、フロントカメラをバックミラーの背後又は自動車両のウインドシールドの背後に位置させることができ、また、フロントカメラを自動車両に対して前方に向けることができる。したがって、フロントカメラは、自動車両の前方にある又は自動車両の前方走行方向にある環境領域を捉える。前方画像の形態を成す道路に関する付加的な情報がフロントカメラによって与えられることが有益である。このようにすると、自動車両の環境を確実に捉えることができる。

更に、少なくとも１つの路面標示が前方画像に基づいて更に決定されることが提供される。前方画像に基づく路面標示の決定は、特に信頼できる認識をもたらす。したがって、後方画像に基づいて及び前方画像に基づいて少なくとも１つの路面標示を決定できる。これにより、前方画像の結果と後方画像の結果とを互いに比較してそれぞれ検証できるため、路面標示の誤った決定を回避できる。フロントカメラが自動車両の走行方向に向けられ、したがって、自動車両の現在の走行方向又は走行軌跡を予測することができる。走行軌跡に基づいて、例えば、それから自動車両が路面標示を横切る時期を予測できる。

好ましくは、道路の照明状況がドライバー支援システムによって取得され、また、後方画像及び／又は前方画像における取得された照明状況に応じて少なくとも１つの路面標示が認識されることが提供される。したがって、後方画像を例えば前方画像と融合させることができる。低い太陽及び／又は湿気に起因する道路の表面での反射又は鏡映により、例えば、前方画像に基づいて路面標示を認識することが困難になり得る。この場合には、後方画像を用いて路面標示を認識することができる。これは、フロントカメラとほぼ反対側に向けられ得る少なくとも１つの側方カメラを用いて後方画像が捉えられるため有益である。したがって、低い太陽は、このとき例えばフロントカメラへ向けて前方から輝かず、低い太陽は、少なくとも１つの側方カメラへ向けて背後から輝く。しかしながら、逆のケースを想定することもでき、すなわち、低い太陽が自動車両へ向けて背後から輝く場合、したがって、後方画像が路面標示を認識するのに不適切であると思われる場合には、前方画像を使用して路面標示をより良く認識できる。したがって、車線認識又は路面標示の認識を特に確実に及び／又は特に正確に行うことができる。つまり、照明状況は、太陽光の入射及び／又は他の交通関与物の光の入射及び／又は道路インフラ設備の光の入射を表す。

自動車両用の本発明に係るドライバー支援システムは、少なくとも１つのカメラと、本発明に係る方法を実行するようになっている評価装置とを含む。

評価装置は、ドライバー支援システムの別個の構成要素として存在することができ、又は、評価装置をカメラに組み込むことができる。

本発明に係る自動車両、特に乗用車は、本発明に係るドライバー支援システムを含む。

これに対応して、本発明に係る方法及びその利点に関して与えられる好ましい実施形態が、本発明に係るドライバー支援システム及び本発明に係る自動車両に適用される。

本発明の更なる特徴は、特許請求の範囲、図、及び、図の説明から明らかである。説明において前述した特徴及び特徴の組み合わせ、並びに、図の説明における及び／又は図のみに示される後述する特徴及び特徴の組み合わせは、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれに特定された組み合わせで使用できるだけでなく、他の組み合わせでも又は単独でも使用できる。したがって、図面に明示的に示されて説明されないが説明された実施とは別個の特徴の組み合わせにより生じて生み出され得る実施も本発明によって包含されて開示されると見なすことができる。

以下、概略図面に基づき、本発明の実施形態を更に詳しく説明する。

左側方カメラ、右側方カメラ、及び、フロントカメラを含むドライバー支援システムを伴う本発明に係る自動車両の一実施形態を概略平面図で示す。 概略的に示される道路上の本発明に係る自動車両を概略平面図で示す。 ４つの車線を有する概略的に示される道路上の本発明に係る自動車両を概略平面図で示す。

図１には、本発明の一実施形態に係るドライバー支援システム２を伴う自動車両１の平面図が概略的に示される。ドライバー支援システム２は、本実施形態では、左側方カメラ３と右側方カメラ４とを含む。

また、ドライバー支援システム２は、評価装置５、表示装置６、ナビゲーション機器７、及び、フロントカメラ８を含む。

左側方カメラ３は、それが自動車両１の前方走行方向１０とは反対の方向に向けられて自動車両１の左側環境領域１１と自動車両１の後方環境領域１２とを捉えるように自動車両１の左側９に取り付けられる。右側方カメラ４は、自動車両１の右側１３に配置されるとともに、前方走行方向１０とは反対の方向に向けられる。したがって、右側方カメラ４は、自動車両１の右側環境領域１４及び後方環境領域１２を捉える。

表示装置６は、自動車両１の運転室の前方領域に配置されるが、自動車両１内に任意に配置することもできる。表示装置６は１つ以上のスクリーンを含むことができる。したがって、左側方カメラ３の後方画像を例えば表示装置６の左側スクリーンに表示することができ、一方、右側方カメラ４の後方画像を表示装置６の右側スクリーンに表示することができる。

左側方カメラ３、右側方カメラ４、及び、表示装置６は共に、電子ミラー（ｅＭｉｒｒｏｒ）と称することもできる電子バックミラーを構成する。この電子バックミラーは、自動車両１のウイングミラーに代えて又は加えて使用することができる。したがって、電子バックミラーは、左側方カメラ３及び／又は右側方カメラ４を用いて左側環境領域１１及び／又は後方環境領域１２及び／又は右側環境領域１４を捉えるとともに、この情報を表示装置６に与える。

図１の実施形態によれば、評価装置５は、自動車両１の中央に配置されるが、自動車両１内に任意に配置することができる。評価装置５は、例えば、自動車両１のコントローラであってもよい。評価装置５は、例えば、デジタル信号プロセッサを含む。ナビゲーション機器７も自動車両１内に任意に配置することができる。例えば、ナビゲーション機器７は、ＧＰＳシステム及び／又はＧｌｏｎａｓｓシステム及び／又はＧａｌｉｌｅｏシステム及び／又はＢｅｉｄｏｕシステムが属するグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）に基づく。

図１の実施形態によれば、フロントカメラ８は、自動車両１のバックミラーの背後に配置される。しかしながら、自動車両１の前方環境領域１５を結果として捉えることができれば、フロントカメラ８を同様に自動車両１内に任意に配置することもできる。

左側方カメラ３、右側方カメラ４、評価装置５、表示装置６、ナビゲーション機器７、及び、フロントカメラ８は、データ転送のために自動車両１のバスシステム１６によって互いに接続される。

左側方カメラ３及び／又は右側方カメラ４及び／又はフロントカメラ８は、ＣＭＯＳカメラ或いはさもなければＣＣＤカメラ又は任意の画像取得装置であってもよく、これにより、フロントカメラ８の後方画像及び／又は前方画像を与えることができる。左側方カメラ３及び／又は右側方カメラ４及び／又はフロントカメラ８は、一連のフレームを連続的に与えるビデオカメラであってもよい。

図１の実施形態によれば、自動車両１は、電子バックミラーを含み、従来のウイングミラーを含まず、電子バックミラーは、ミラーを用いて左側環境領域１１及び／又は後方環境領域１２及び／又は右側環境領域１４を特に自動車両のドライバーに与える。しかしながら、自動車両１は、電子ウイングミラーに加えて従来のウイングミラーを備えることもできる。

図２は、道路１７上の自動車両１を示す。道路１７は車線１８を有する。車線１８は、路面標示１９によって隣接する車線から分離される。左側方カメラ３は、左側環境領域１１及び後方環境領域１２にわたって延在する左側視野２０を与える。これと同様に、右側方カメラ４は、右側環境領域１４及び後方環境領域１２にわたって少なくとも部分的に延在する右側視野２１を与える。

このとき、左側視野２０及び／又は右側視野２１では、評価装置５によって路面標示１９がそれぞれの後方画像に基づいて認識される。路面標示１９に基づき、左側方距離２２及び／又は右側方距離２３を決定することができる。左側方距離２２は、自動車両１の縦軸２４から自動車両１の左側に配置される路面標示１９まで垂直に延在する。右側方距離２３は、縦軸２４から自動車両１の右側に配置される路面標示１９まで垂直に延在する。

図３は、４つの車線１８を有する道路１７上の自動車両１を示す。また、左側視野２０及び右側視野２１が示される。したがって、評価装置５は、路面標示１９に基づいて左側方距離２２及び／又は右側方距離２３を決定するようになっている。左側方距離及び／又は右側方距離２３に基づいて、路面標示１９を横切るまで残る残存時間又はＴＴＣ（交差するまでの時間（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ））を決定することができる。少なくとも１つの認識された路面標示は、例えば、車線１８から抜け出ることを自動車両１のドライバーに警告する車線逸脱警告システム（ＬＤＷ）に役立つ。例えば、ドライバーは、音響的に及び／又は視覚的に及び／又は触覚的に警告され得る。

更に、車線１８のうちの少なくとも２つに対する自動車両１の−図３に示されるような−現在位置は、評価装置５によって決定され得る。この現在位置は、ドライバーのナビゲーション及び／又は自動車両１の少なくとも半自動のナビゲーションを支援するために、ナビゲーション機器７に伝えられ得る。

側方距離２２，２３が所定の限界値を下回れば、ドライバーの警告を出力することができる。

更に、それぞれが後方画像を与える右側方カメラ４及び／又は左側方カメラ３と、前方画像を与えるフロントカメラ８とをまとめて使用できる。このようにして、評価装置５により後方画像と前方画像とを互いに融合させて路面標示１９を認識することができる。これに加えて又は代えて、道路１７の照明状況を評価装置５により決定することができ、また、評価装置は、それに応じて路面標示１９を認識するために後方画像及び／又は前方画像を使用できる。

Claims (15)

1. 自動車両（１）のドライバー支援システム（２）を作動させるための方法であって、前記自動車両（１）のほぼ隣及び／又は背後に位置される前記自動車両（１）の環境領域（１１，１２，１４）の後方画像が前記ドライバー支援システム（２）の電子バックミラーの少なくとも１つのカメラ（３，４）によって捉えられ、前記後方画像が前記自動車両（１）の表示装置（６）で表示される、方法において、捉えられた前記後方画像に基づいて道路（１７）の少なくとも１つの路面標示（１９）が前記環境領域（１１，１２，１４）内で認識されることを特徴とする方法。
2. 前記後方画像が反射ミラー無しに捉えられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に基づいて前記自動車両（１）の縦軸（２４）から前記少なくとも１つの路面標示（１９）までの側方距離（２２，２３）が決定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に基づいて、前記自動車両（１）が少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に近づく側方速度が決定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 決定された前記側方速度に応じて、前記自動車両（１）により前記路面標示（１９）を横切るまでに残された時間が決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に基づいて前記道路（１７）の車線（１８）の数が決定されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に基づいて、前記道路（１７）の少なくとも２つの車線（１８）に対する前記自動車両（１）の現在位置が決定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 決定された前記自動車両（１）の前記現在位置が前記自動車両（１）のナビゲーション機器（７）に与えられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に応じて前記自動車両（１）が少なくとも半自律的に操縦されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 少なくとも１つの認識された前記路面標示（１９）に応じて前記道路（１７）の車線（１８）から抜け出ることを前記自動車両（１）のドライバーが警告されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記自動車両（１）のほぼ前方に位置される前記自動車両（１）の環境領域（１５）の前方画像が前記自動車両（１）のフロントカメラ（８）によって与えられることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの路面標示（１９）が前記前方画像に基づいて更に決定されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記道路（１７）の照明状況が前記ドライバー支援システム（２）によって取得され、前記後方画像及び／又は前記前方画像における取得された照明状況に応じて前記少なくとも１つの路面標示（１９）が認識されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の方法。
14. カメラ（３，４）と、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法を行うようになっている評価装置（５）とを有するドライバー支援システム（２）。
15. 請求項１４に記載のドライバー支援システム（２）を有する自動車両（１）。

Images