JP2022001863A - 水平関心領域の適合 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、水平関心領域を適合させる適合装置に関する。【解決手段】車両（１０）におけるライダ測定装置（１６）の視野（２２）内部の水平関心領域（２４）を適合させる適合装置（２０）は、車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータを受信する入力インターフェイス（２８）と、カーブデータに基づいて関連する方位角範囲を決定する評価ユニット（３０）と、決定された方位角範囲に基づいて水平関心領域を適合させるために、ライダ測定装置を制御する制御ユニット（３２）と、を備える。本発明は、さらに、車両（１０）の環境における物体（１４）を検出するシステム（１２）に、およびライダ測定装置（１６）の視野（２２）内部の水平関心領域（２４）を適合させる方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両におけるライダ測定装置の視野内部の水平関心領域を適合させる適合装置に関する。本発明は、さらに、車両の環境における対象を検出する対応する方法およびシステムに関する。

現代の車両（自動車、バン、トラック、オートバイ等）は多くのセンサを備える。これらのセンサによって、運転者に情報を提供し、車両の個別の機能を部分的にまたは完全に自動制御する。車両および他の道路ユーザの環境は、センサを介してキャプチャされる。キャプチャされたデータに基づいて、車両環境のモデルが生成され、この車両環境における変化に反応することができる。

この場合、環境をキャプチャする重要なセンサ原理は、ライダ（Ｌｉｄａｒ：Light Detection and Ranging‐光検出および測距）技術である。ライダセンサは、光信号の放射および反射された光の検出に基づく。反射場所までの距離は、伝搬時間の測定を用いて計算することができる。さらに、相対速度を決定することも可能である。ここでは、変調されていないパルスおよび周波数変調された信号（チャープ）の両方を使用することができる（Frequency-Modulated-Continuous-Wave-Lidar：周波数変調連続波ライダ、ＦＭＣＷ‐Lidar）。受信された反射を評価することによって、ターゲットを検出することができる。ライダセンサの技術的な実装に関しては、走査型システムと非走査型システムと、が区別される。走査型システムは、主にマイクロミラーと光スポットによる環境の走査と、に基づく。送信された光パルスと受信された光パルスとが同一のマイクロミラーを介して偏向されれば、同軸システムとされる。非走査型システムでは、複数の送信要素および受信要素が静的に相互に隣接して配置されている（特に、いわゆる焦点面アレイ配置）。

これに関連して、物体を検出および分類するライダシステムおよび方法は、国際特許出願公開第２０１８／１２７７８９Ａ１号に開示されている。

車両環境におけるライダセンサの関連する機能は、道路上の障害物、例えば、紛失した貨物、タイヤまたは負傷者等の検出である。この場合、特に負傷者およびタイヤは、ライダセンサから見ることのできる比較的小さなスペースのみをとる可能性がある。アウトバーンまたは高速道路での適用の場合には、１００乃至３００ｍの範囲で、この種の障害物が検出されなければならない。これを確実に達成するためには、高い空間解像度が必要である。例えば、物体に複数の走査点が当たることを保証するためには、水平方向に０．０５°、垂直方向に０．０２５°の解像度が必要となる場合がある。

例えば、水平方向に４０°から１２０°まで、垂直方向に１５°から３０°まで延在する可能性のある視野全体を、このような高い解像度で走査することは、意味がない、またはデータ処理上の理由から不可能でさえある。一方で、発生するデータの量は、データ伝送およびデータ処理に非常に高い要求を課し、したがって、多大な労力でのみ実現可能であろう。他方で、このような高い解像度は、視野の主要部分、特に５０ｍ乃至１００ｍ未満の距離を有する領域、または水平線より上の空の領域において、必要ないだろう。したがって、物体の確実な検出を達成するために、特に関連する領域（関心領域）における視野内部において、残りの視野におけるよりも高い解像度を選択するアプローチがある。しかしながら、この関連する領域は、関連する物体が高度の信頼性でキャプチャされることを保証するのに十分な大きさで選択されなければならない。したがって、達成可能な解像度は、このようなアプローチの際にも制限される。

国際特許出願公開第２０１８／１２７７８９Ａ１号

これに基づいて、本発明の課題は、車両の環境における物体を確実に検出する費用効果に優れて実施可能なアプローチを提供することである。特に、車両の前方の領域において道路上に横たわる物体を高い信頼性でキャプチャすることが可能とされるべきである。

この課題を解決するために、本発明は、第１態様において、車両におけるライダ測定装置の視野内部の水平関心領域を適合させる適合装置に関する。適合装置は、
車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータを受信する入力インターフェイスと、
カーブデータに基づいて関連する方位角範囲を決定する評価ユニットと、
決定された方位角範囲に基づいて水平関心領域を適合させるために、ライダ測定装置を制御する制御ユニットと、を備える。

本発明は、更なる態様において、車両の環境における物体を検出するシステムに関する。システムは、
車両におけるライダ測定装置であって、光信号を放射する送信器と、物体で反射された後の光信号を受信する受信器と、ライダ測定装置の視野を走査する２Ｄスキャナユニットと、を備えるライダ測定装置と、
ライダ測定装置の視野内部の水平関心領域を適合させる前述の適合装置と、を備える。

本発明の更なる態様は、適合装置
に対応して構成された方法、コンピュータ上で実行されると方法のステップを実行するプログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品、およびコンピュータプログラムが保存された記憶媒体に関する。コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されると、コンピュータプログラムが本明細書に記載された方法を実行させる。

本発明の好適な実施形態は、従属請求項に記載されている。上述した特徴および以下に説明する特徴は、本願発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ特定された組合せだけでなく、他の組合せ、または単独で使用することができる。特に、システム、方法およびコンピュータプログラム製品は、従属請求項において適合装置について記載した実施形態に従って構成することができる。

本発明によれば、車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータに基づいて、水平関心領域が適合される。このカーブデータは、車両が、これからカーブ走行を開始する、または車両が既にカーブ走行を開始しているか描写する。カーブ走行の際、その内部で特に高い信頼性で物体がキャプチャされなければならない領域、すなわち特に車道の領域は、カーブの方向に水平にシフトする。換言すると、カーブする車道は、車両に堅固に固定されているライダ測定装置の視野内部で中心にならず、（水平方向で）右または左にシフトされている。これを反映すべく、カーブでも車道の推移に沿うために、関心領域を水平方向に適合させることが提案される。これによって、車道上の物体を高い信頼性で検出することができる。カーブデータから、関連する方位角範囲が決定される。この方位角範囲に基づいて、適合が行われる。この場合、適合とは、特に、水平関心領域のシフト、または拡大もしくは縮小を意味すると理解される。

従来のアプローチでは、静的な関心領域、または解像度を動的に適合可能な関心領域も使用された。対照的に、カーブデータを考慮する本発明によるアプローチは、さらに改良されたデータ評価を、関連する領域内部で達成することができるという利点を提供する。現在関連する視野の領域のみが評価されるため、高い信頼性でこの領域を評価することができる。車両のカーブ走行に関する情報に基づく水平関心領域の適合では、全ての関連する情報を得るために、比較的小さい領域のみを高い解像度でキャプチャする、または評価する必要がある。その場合、このより小さい領域を、必要とされるデータ処理能力と通信帯域幅に対する要求を高めることなく、高い解像度でキャプチャすることができる。車両の環境における物体を検出する際の、信頼性が高まる。

好適な実施形態において、評価ユニットは、車両の長手方向軸に対して平行に延びる直線方向からの偏向角の表示を受けて、関連する方位角範囲を決定するように構成されている。制御ユニットは、水平関心領域を決定された偏向角だけ水平方向にシフトさせるために、ライダ測定装置を制御するように構成されている。シフトとは、特に、ライダ測定装置が取り付けられている車両の長手方向軸に対する、向きの変更を意味すると理解される。この場合、直線方向からの偏向角の表示に基づいて変更される。走行されるカーブの半径に応じて、水平関心領域が対応してシフトされる。このシフトによって、関心領域内部で高い解像度による走査を行うことが可能になる。

好適な実施形態において、制御ユニットは、ライダ測定装置の視野を２次元で行ごとに走査する２Ｄスキャナユニットを制御するように構成されている。制御ユニットは、好適には、水平関心領域に対応する行の領域を、より高い走査周波数で走査するように構成されている。特に、対応して２Ｄスキャナユニットを制御するために、適合装置を使用することが可能である。これによって、作動中に、行ごとの走査の際に、走査周波数を変更することができる、という利点を提供する。その結果、解像度を水平方向に適合させることができる。この場合、水平関心領域は、物体をより高い信頼性で検出可能とするために、残りの視野と比較して解像度が高められた領域である。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両の横軸の方向の車両の加速度を測定する横方向加速度センサの加速データを含むカーブデータを受信するように構成されている。追加的または代替的に、カーブデータを、車両の３次元の加速度ベクトルを測定する３軸加速度センサの加速データと共に受信することもできる。特に、カーブデータは、加速度センサのデータを含むことができる。横方向の加速度から、または３次元の加速度ベクトルからも、車両がカーブに近づいているかどうかを判断することができる。これに基づいて、関連する方位角範囲を決定することができる。この場合、加速データを使用することによって、比較的高い頻度でデータを入手またはキャプチャすることができるため、横方向の加速に対して迅速に反応することができるという利点がある。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両のステアリングの操舵角データを含むカーブデータを受信するように構成されている。追加的または代替的に、関連する方位角範囲を決定するために、直接に現在の操舵角を使用することが可能である。操舵角が存在する場合、車両はカーブ走行中であるため、対応して関心領域が適合されなければならない。これに関連して、高い信頼性で適合が行われる。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両の運転支援システムの、特にアンチロックブレーキシステムのセンサからカーブデータを受信するように構成されている。車両に既に搭載されているセンサのデータを使用することにより、コストを節約することができる。いずれにしても、様々な運転者支援システムに、特に加速度センサが搭載されている。それらの信号は、水平関心領域を適合させる適合装置のために使用される。個別のセンサを使用する必要がない。その結果、コスト節約の可能性が生じる。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、ライダ測定装置の点群を含むカーブデータを受信するように構成されている。評価ユニットは、点群に基づいて関連する方位角範囲を決定するように構成されている。好適には、入力インターフェイスは、ライダ測定装置からカーブデータを受信するように構成されている。特に、すなわちライダ測定装置の信号が、関連する方位角範囲を決定する際に考慮される。その内部で物体が検出されるべき関連する領域は、特に、車道表面を含む。可能な他のデータ、特に加速データまたは操舵角データに加えて、距離表示を含むデータも、そして特にライダ測定装置の点群も考慮に入れると、この関連する領域をより良好にキャプチャすることができる。ライダ測定装置の点群内部の車道の推移の検出が可能である。これに関連して、これらのデータに基づいてカーブ走行の予測を行うことができる。その結果、ライダ測定装置の関連する方位角範囲を決定する際の精度がより高まり、物体検出の信頼性がより高まる。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両の走行速度に関する情報を含む速度データを受信するように構成されている。評価ユニットは、速度データに基づいて、関連する方位角範囲を決定するように構成されている。追加的に、速度データを考慮することができるのである。この速度は、カーブ走行の際に発生する加速に影響を与える。これに関連して、追加的に車両の速度を考慮することによって、さらに高い精度で、関連する方位角範囲を決定することができる。関連する領域のみをより高い解像度で走査することを、保証できる。

好適な実施形態において、評価ユニットは、方位方向の開口角の表示を受けて、関連する方位角範囲を決定するように構成されている。好適には、より高い走行速度に対して、より小さい開口角が決定される。特に、開口角、すなわち水平関心領域の幅を適合させることが有利である。有利なことに、より高い走行速度の際に、より小さい幅の領域が走査される。そして、この小さい領域を、より高い解像度で走査することができる。走行速度が速いため、この小さい領域の外側の領域には、いずれにせよドライビングダイナミクスを考慮すると到達できない。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両前方の領域における車道の推移に関する情報を有する、地図データベースの地図データを含むカーブデータを受信するように構成されている。特に、この場合、ローカルの地図データベース、または、例えばインターネット上の、リモートの地図データベースも使用することができる。地図データを含むことで、車両がまもなく通過する車道の領域におけるカーブを確実に予測することができる。その結果、関連する方位角範囲を高い信頼性で決定することができる。

好適な実施形態において、評価ユニットは、ストキャスティックフィルタ、特にウィーナーフィルタまたはカルマンフィルタの適用に基づいて、複数の時間ステップにわたる既定のシステムモデルで、関連する方位角範囲を決定するように構成されている。ストキャスティックフィルタを適用することによって、エラーを防止し、個々の不正確な測定値、またはノイズの多い測定値に対処することができる。精度が改良され、信頼性が向上する。

好適な実施形態において、入力インターフェイスは、車両の位置に関する情報を含む慣性センサの動きデータを受信するように構成されている。評価ユニットは、動きデータに基づいてライダ測定装置のピッチ角を決定するように構成されている。制御ユニットは、決定されたピッチ角に基づいて垂直関心領域を適合させるために、ライダ測定装置を制御するように構成されている。これに関連して、水平方向の適合に加えて、垂直方向の適合も行われる。このために、慣性センサの動きデータが使用される。これらのデータに基づいて、水平方向の適合と同様に、関心領域の垂直方向の適合も行うことができる。例えば、車両が、ブレーキをかけた際または加速の際にピッチ運動を行うと、関心領域が上または下にシフトされる可能性がある。その場合、関連する領域の選択および適合性がさらに改良される。データが関連性の低い領域で収集され、容量を圧迫することが回避される。これによって、利用可能なプロセッサ性能および通信帯域幅の大部分を、関連する領域のために使用することができる。より高い信頼性で物体を検出することができる。

ライダ測定装置の視野または表示領域は、ライダ測定装置によって見ることができる領域に対応する。特に、視野は、垂直方向の角度（仰角）および水平方向の角度（方位角）を指定することによって規定されている。垂直解像度は、この視野内部の垂直方向の解像度に相当する。垂直解像度は、特に、走査角度の増分の形態で指定することができる。走査角度の増分は、特に、視野の行ごとの走査の場合の行間隔に相当する。原則として、解像度とは、好適には、視野が２Ｄスキャナユニットによって水平方向（水平解像度）または垂直方向（垂直解像度）に走査される際の、２つの隣接する行または列の間の角度表示と理解される。水平領域もしくは垂直領域、または水平関心領域／垂直関心領域は、対応する方向の視野のカットアウトまたは部分に対応する。垂直関心領域は、例えば、特定の仰角範囲内部の視野のカットアウトに対応する。関心領域は、特に、視野の特に関連すると考えられる領域に対応する。車両の環境は、特に、車両から見える車両の周囲の領域を含む。

本発明は、複数の選択された実施形態を参照し、添付の図面に関連して、以下により詳細に記載され、説明される。

物体を検出するシステムを備える車両の概略図である。 水平関心領域を適合させる適合装置の概略図である。 行ごとの走査の際の視野の概略図である。 視野内部の水平関心領域の適合の概略図である。 ライダ測定装置の概略図である。 水平関心領域を適合させるアプローチの概略図である。 本発明による方法の概略図である。

図１において、車両１０の環境における物体１４を検出するシステム１２を備える車両１０が概略的に示されている。上の図は、状況の側断面図に対応する。下の図は、上面図に対応する。物体１４は、例えば、車のタイヤ、道路に横たわる車両部品または人である可能性がある。システム１２は、ライダ測定装置１６と、適合装置２０と、を備える。図示の実施形態において、システム１２は、車両内部に配置されている、または車両に一体化されている。ライダ測定装置１６は、例えば、車両１０のバンパの領域に据え付けられている。適合装置２０は、例えば、制御装置またはライダ測定装置１６に一体化されている。ライダ測定装置１６および／または適合装置２０は、別々に構成され、例えば、モバイル装置に一体化されることも可能であると理解される。

図１には、ライダ測定装置１６の視野２２が破線で示されている。視野２２は、例えば、水平方向に４６°、垂直方向に３８°の開口角を含むことができる。視野内部には、水平関心領域２４（点線で示す）がある。関心領域２４は、障害物の検出に、および部分自律走行車または自律走行車の決定に特に関連する領域に対応する。この関心領域２４は視野２２の一部を表す。例えば、車道２６の領域が特に関連する。車道２６上の物体１４は、可及的に高い信頼性で検出されるべきである。図示の例では、関心領域２４は、垂直方向の視野２２全体を含む。

物体を確実に検出するためには、関心領域２４内部で高い解像度が保証されなければならない。関心領域の外側では、ライダ測定装置１６は、低減された解像度で作動してもよい、または、データ評価を全く実行しなくてもよい。本発明によれば、視野２２内部の関心領域２４の水平方向の位置または延在も、カーブデータに基づいて、適合装置２０を用いて適合される（水平関心領域の適合）。

カーブデータを考慮して、水平関心領域を適合させることが提案される。これによって、図１の下の図に示されるように、車両の環境の関連する領域を、関心領域２４内部に保持することができる。これに関連して、関心領域２４は、カーブの視野２２内部で追跡される。そのため、例えば、カーブの車道を高い解像度でキャプチャすることができる。

適合装置２０は、図２に概略的に示される。適合装置２０は、入力インターフェイス２８と、評価ユニット３０と、制御ユニット３２と、を備える。適合装置２０は、例えば、ライダ測定装置、または車両制御装置もしくは運転者支援システムに一体化することができる。適合装置２０のユニットおよびインターフェイスは、部分的にまたは完全に、ハードウエアおよび／またはソフトウエアに実装することができる。車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータは、入力インターフェイス２８を介して受信される。この場合、カーブデータとは、カーブを周回する車両の現在の走行、または差し迫った走行に関して重要な全てのタイプの情報であると理解される。カーブデータは、特に、車両を操舵する操舵角データとすることができる。操舵角データは、例えば、車両のバスシステムを介して対応するセンサまたは車両制御装置から受信することができる。同様に、カーブデータが横方向加速度センサまたは３軸加速度センサの加速データを含むことが可能である。このために専用のセンサを使用することが可能である。しかしながら、車両に既に搭載されているセンサを使用することも可能である。車両の運転者支援システム、例えばアンチロックブレーキシステムのセンサを使用することができる。これらのデータも、車両のバスシステム（特にＣＡＮバスシステム）を介して受信することができる。さらに、カーブデータが、ライダ測定装置から直接に受信され、ライダ測定装置の点群に対応することも可能である。点群から、車道の推移を検出することが可能である。最後に、カーブデータは、地図データベースの地図データも含むことができる。この場合、特に、衛星ナビゲーションシステム（例えばＧＰＳ）からの車両位置を、地図内部の現在の車両位置を決定するために使用することができる。地図データは、ローカルのデータベース（例えばカーナビゲーションシステム）から、またはリモートのデータベース（例えば対応するインターネットサーバ）からも受信することができる。

評価ユニット３０において、受信されたカーブデータに基づいて、関連する方位角範囲が決定される。このために、評価ユニット３０において、例えば、車両の長手方向軸に対して平行に延びる直線方向からの偏向角が決定される。つまり、左右方向の適合が必要と判断されると、このようにして決定された偏向角だけ、対応してシフトさせることができる。このために、例えば、三角法の考察を使用することができる。受信されたカーブデータに応じて、評価ユニットにおいて、関連する方位角範囲を決定するために異なるアプローチが使用される。関連する方位角範囲とは、この場合、車両の長手方向軸に対するその方向と、方位方向へのその延在の両方を意味すると理解される。

評価ユニット３０において、関連する方位範囲は、特に、ストキャスティックフィルタに基づいて決定することができる。特に、外れ値測定の平滑化と補償を、これによって達成することができる。有利には、ウィーナーフィルタまたはカルマンフィルタが使用される。そのようなフィルタは、複数の時間ステップにわたって適用される。その際、ある時点から次の時点へと状態を写す既知または既定のシステムモデルが適用される。特に、関連する方位角範囲を、このようなフィルタを用いて推定することができる。

さらに、車両の走行速度に関する情報を含む速度データを、入力インターフェイス２８を介して受信することも可能である。速度データに基づいて、評価ユニット３０において、関連する方位角範囲の特に水平方向の延在（幅）を適合させることができる。この場合、特に、より高い走行速度の場合に、より小さい方位角範囲を使用することができる。

制御ユニット３２は、ライダ測定装置を制御するように機能する。このために、制御ユニット３２を、車両バスシステムと接続させることができる。制御ユニット３２は、これを介してライダ測定装置と通信することができる。同様に、制御ユニット３２をライダ測定装置と直接に接続することが可能である。制御ユニット３２は、関心領域の対応する適合を行う、または行わせるように機能する。

図３において、ライダ測定装置の視野２２が、ライダ測定装置の視点から概略的に示される。この場合、視野２２とは、ライダ測定装置によって、例えば複数の走査線３４を用いて走査することができる領域をいう。物体１４は視野２２内部に位置する。さらに、車道２６は、視野２２内部を水平線３６まで延びる。図３において、多様な走査線２４は、水平線３６に対して実質的に平行に、または車両の横軸に対して平行に位置合わせされており、相互に一定の間隔を有する。列ごとの走査も考慮可能であると理解される。

図４は図３に対応する。図４において、車道、水平線および物体は、明確さを考慮して示されていない。視野２２内部で、関心領域２４が、水平方向に適合される、または水平関心領域の適合が行われるようになっている。特に、図において、シフトによる適合が示されている。同様に、適合とは、解像度の変更、またはサイズの変更を意味すると理解される。

図４に示す実施形態において、走査線３４は、関心領域２４内部で、相互により小さい間隔を有して配置されている。したがって、関心領域内部の解像度は、残りの視野におけるよりも高い。対応する制御によって、走査線３４の間隔を相互に変化させることが可能である。水平関心領域の外側では、使用される走査線の数が少ない。走査線３４の間隔を所定の範囲内部に低減するために、適合装置を用いて制御を行うことができる。間隔線３４の間隔を対応して変えることによって、視野２２内部の関心領域２４を水平方向（左右）にシフトさせることができる。

異なる解像度の複数の異なるゾーンを、対応する方法で備えることもできると理解される。例えば、最大解像度を、中心領域において、０．０２５°の行間隔で第１関心領域内部に設けることができる。それに直接に隣接する第２関心領域において、０．０５°の低減された行間隔を有する領域を設けることができる。第２関心領域に直接に続く第３関心領域において、０．１°のさらに低減された行間隔を設けることができる。その際、関心領域の適合は、好適には、３つの部分領域の全ての適合を含む。

図５において、ライダ測定装置１６の例示的な構造が概略的に示される。ライダ測定装置１６は、光信号を放射する送信器３８と、物体で反射された後の光信号を受信する受信器４０と、を含む。送信器３８は、特に、パルス化された信号または周波数変調された信号（チャープ信号）を放射するレーザ源として構成されている。受信器４０は、特に光検出器として構成されている。

さらに、ライダ測定装置１６は、ライダ測定装置１６の視野を走査するために、２Ｄスキャナユニット４２を含む。２Ｄスキャナユニット４２は、特に、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：Micro Electronic Mechanical System）として構成することができる。同様に、検流計を使用することも可能である。光信号を異なる位置に放射し、異なる位置の対応する検出を受信するために、マイクロミラーが制御される。特に、ライダ測定装置１６の視野は、行ごとに走査される。好適には、速い水平軸および遅い垂直軸があり、それらは、各々、関連するアクチュエータによって制御可能である。２Ｄスキャナユニット４２は、特に、ミラーの垂直移動および水平移動を制御することができるように、対応する制御インタ-フェイスを提供する。特に、２つの行または列の間で、どの角度を使用すべきかを、軸に対して指定することができる。例えば、関心領域内部でより高い解像度、またはより小さい行間隔を使用すべきである場合、これは、垂直軸の制御を変更することによって達成することができる。特に、角度は、２つの時間ステップの間、または２つの行の間の偏向の際に、低減させることができる。図４に例示的に示す走査を達成するために、送信器および受信器を介して、時間的な制御によって、走査線の部分的な走査を行うことができる。

さらに、ライダ測定装置１６は、組み合わせユニット４４を含む。図５に示す実施形態において、組み合わせユニット４４は、サーキュレータとして構成されている。２Ｄスキャナユニット４２と組み合わせユニット４４との間で、放射された光信号および受信された光信号に対して同一の経路が使用されることによって、図示のライダ測定装置１６は、同軸ライダ測定装置または同軸構造のライダ測定装置とも称される。

図６において、水平関心領域を適合させるアプローチの実施形態が概略的に示される。特に、水平関心領域を適合させるアプローチの好適な実施形態において、関与する多様なユニットの相互作用が示される。図６の多様なユニットは、任意選択的なものである。そして、複数の選択されたユニットの情報のみにアクセスすることも可能である。

ライダ測定装置１６は、特に、図５に示すライダ測定装置のコンポーネントを備える。

測定された距離情報は、処理ユニット４６においてさらに処理される。特に、収集された距離情報は、制御ユニット３２の対応する方向情報とリンクされる。処理ユニット４６で生成された点群は、自律走行車または部分自律走行車の運転者支援システムの対応する機能のための入力として使用することができる。

制御ユニット３２において、図示の実施形態では、すなわちライダ測定装置１６のための制御信号が生成される。特に、信号が生成される。この信号によって、光信号が、対応する仰角の方向および方位方向に偏向される。制御ユニット３２は、例えば、信号を生成することができる。そして、この信号に基づいて、ライダ測定装置１６において、新たなフレームの走査プロセスが、その都度開始される。処理ユニット４６の点群から、対応する動きユニット（任意選択）において、速度および／または走行方向を、点群に基づいて決定することができる。

評価ユニット３０において、受信された多様なカーブデータ、または車両のカーブ走行に関する受信された多様な情報に基づいて、関連する方位角範囲の予測が行われる。このために、特に、関心領域の幅および直線方向からのオフセット角を表示することができる。

動きユニット４８から受信された情報に加えて、さらに、異なるソースから速度データを受信することができる。このために、特に、車両バスシステム５０への接続を設けることができる。同様に、点群またはライダ測定装置の他のデータから、速度データを決定することが可能である。実質的に、現在のカーブ半径から、水平関心領域の中心の直線方向に対する偏向が決定され、速度データに基づいて水平関心領域の幅が決定される。

予測ユニット５２において、加速データ、操舵角データおよび／または地図データに基づいて、現在の横方向の走行方向が決定される。横方向の加速データは、この場合、特に、一体化された慣性センサ５４から、または運転者支援システムの、特にアンチロックブレーキシステムの一部である慣性センサからも受信することができる。慣性センサ５４は、特に、横方向加速度センサとすることができる、または３軸加速度センサとすることもできる。

慣性センサ５４としては、特に、３軸加速度と３軸回転の測定が可能な慣性測定ユニットを使用することができる。さらに、地図ユニット５６を設けることができる。地図ユニット５６は、特にＧＰＳ受信器を含むことが可能であり、地図データに基づいて現在の走行速度および現在の走行方向を出力することができる。このために、地図ユニット５６は、対応する衛星ナビゲーションシステム５８に、特にＧＰＳ受信器に接続することができる。

図７において、車両におけるライダ測定装置の視野内部の水平関心領域を適合させる本発明による方法が、概略的に示されている。この方法は、地図データを受信するステップＳ１０と、関連する方位角範囲を決定するステップＳ１２と、ライダ測定装置を制御するステップＳ１４と、を含む。この方法は、特に、ライダ測定装置上または車両制御ユニットにおいて実行されるソフトウエアに実装することができる。

図面および説明に基づいて、本発明を包括的に記載し、かつ説明した。記載および説明は、単なる例示であって限定的ではないものと理解すべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本発明を使用する場合、ならびに図面、開示および以下の特許請求の範囲の厳密な分析に基づけば、他の実施形態または変形形態も可能であることは、当業者において明白である。

なお、特許請求の範囲において、「含む（umfassen）」および「備える（mit）」等の用語は、更なる要素またはステップの存在を排除するものではない。原文明細書における「ein」または「eine」等の不定冠詞は、複数の存在を排除するものではない。個々の要素または個々のユニットは、特許請求の範囲に記載されている複数のユニットの機能を実行することができる。要素、ユニット、インターフェイス、装置およびシステムは、部分的または完全にハードウエアおよび／またはソフトウエアに実装することができる。複数の異なる従属請求項における、いくつかの作動への単なる言及は、これら作動の組み合わせが同様に有利には使用できないことを意味するものと理解すべきではない。特許請求の範囲における参照記号は、限定的なものと解釈すべきではない。

１０ 車両
１２ システム
１４ 物体
１６ ライダ測定装置
２０ 適合装置
２２ 視野
２４ 関心領域
２６ 車道
２８ 入力インターフェイス
３０ 評価ユニット
３２ 制御ユニット
３４ 走査線
３６ 水平線
３８ 送信器
４０ 受信器
４２ ２Ｄスキャナユニット
４４ 組み合わせユニット
４６ 処理ユニット
４８ 動きユニット
５０ 車両バスシステム
５２ 予測ユニット
５４ 慣性センサ
５６ 地図ユニット
５８ 衛星ナビゲーションシステム

Claims (15)

1. 車両（１０）におけるライダ測定装置（１６）の視野（２２）内部の水平関心領域（２４）を適合させる適合装置（２０）であって、
   前記車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータを受信する入力インターフェイス（２８）と、
   前記カーブデータに基づいて関連する方位角範囲を決定する評価ユニット（３０）と、
   決定された前記方位角範囲に基づいて前記水平関心領域を適合させるために、前記ライダ測定装置を制御する制御ユニット（３２）と、を備える、適合装置（２０）。
2. 請求項１に記載の適合装置（２０）であって、
   前記評価ユニット（３０）は、前記車両（１０）の長手方向軸に対して平行に延びる直線方向からの偏向角の表示を受けて、関連する方位角範囲を決定するように構成され、
   前記制御ユニット（３２）は、前記水平関心領域（２４）を決定された前記偏向角だけ水平方向にシフトさせるために、前記ライダ測定装置（１６）を制御するように構成されている、適合装置（２０）。
3. 請求項１または２に記載の適合装置（２０）であって、前記制御ユニット（３２）は、
   前記ライダ測定装置（１６）の前記視野（２２）を２次元で行ごとに走査する２Ｄスキャナユニット（４２）を制御するように構成され、また、
   好適には、前記水平関心領域（２４）に対応する行の領域を、より高い走査周波数で走査するように構成されている、適合装置（２０）。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、前記入力インターフェイス（２８）は、
   前記車両の横軸の方向の前記車両（１０）の加速度を測定する横方向加速度センサの加速データを含むカーブデータを受信するように構成され、および／または、
   前記車両の３次元の加速度ベクトルを測定する３軸加速度センサの加速データを含むカーブデータを受信するように構成されている、適合装置（２０）。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、前記入力インターフェイス（２８）は、前記車両（１０）のステアリングの操舵角データを含むカーブデータを受信するように構成されている、適合装置（２０）。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
   前記入力インターフェイス（２８）は、前記車両（１０）の運転支援システムの、特にアンチロックブレーキシステムのセンサからカーブデータを受信するように構成されている、適合装置（２０）。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
   前記入力インターフェイス（２８）は、前記ライダ測定装置（１６）の点群を含むカーブデータを受信するように構成され、
   前記評価ユニット（３０）は、前記点群に基づいて関連する方位角範囲を決定するように構成され、
   前記入力インターフェイスは、好適には、前記ライダ測定装置から前記カーブデータを受信するように構成されている、適合装置（２０）。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
   前記入力インターフェイス（２８）は、前記車両（１０）の走行速度に関する情報を含む速度データを受信するように構成され、
   前記評価ユニット（３０）は、前記速度データに基づいて、関連する方位角範囲を決定するように構成されている、適合装置（２０）。
9. 請求項８に記載の適合装置（２０）であって、
   前記評価ユニット（３０）は、方位方向の開口角の表示を受けて、関連する方位角範囲を決定するように構成され、
   好適には、より高い走行速度に対して、より小さい開口角が決定される、適合装置（２０）。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
    前記入力インターフェイス（２８）は、前記車両（１０）前方の領域における車道の推移に関する情報を有する、地図データベースの地図データを含むカーブデータを受信するように構成されている、適合装置（２０）。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
    前記評価ユニット（３０）は、ストキャスティックフィルタ、特にウィーナーフィルタまたはカルマンフィルタの適用に基づいて、複数の時間ステップにわたる既定のシステムモデルで、関連する方位角範囲を決定するように構成されている、適合装置（２０）。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、
    前記入力インターフェイス（２８）は、前記車両（１０）の位置に関する情報を含む慣性センサ（５４）の動きデータを受信するように構成され、
    前記評価ユニット（３０）は、前記動きデータに基づいて前記ライダ測定装置（１６）のピッチ角を決定するように構成され、
    前記制御ユニット（３２）は、決定された前記ピッチ角に基づいて垂直関心領域を適合させるために、前記ライダ測定装置を制御するように構成されている、適合装置（２０）。
13. 車両（１０）の環境における物体（１４）を検出するシステム（１２）であって、
    前記車両におけるライダ測定装置（１６）であって、光信号を放射する送信器（３８）と、前記物体で反射された後の前記光信号を受信する受信器（４０）と、前記ライダ測定装置の視野（２２）を走査する２Ｄスキャナユニット（４２）と、を備えるライダ測定装置（１６）と、
    請求項１〜１２の何れか一項に記載の適合装置（２０）であって、前記ライダ測定装置の前記視野内部の水平関心領域（２４）を適合させる適合装置（２０）と、を備える、システム（１２）。
14. 車両（１０）におけるライダ測定装置（１６）の視野（２２）内部の水平関心領域（２４）を適合させる方法であって、
    前記車両のカーブ走行に関する情報を含むカーブデータを受信するステップ（Ｓ１０）と、
    前記カーブデータに基づいて関連する方位角範囲を決定するステップ（Ｓ１２）と、
    決定した前記方位角範囲に基づいて前記水平関心領域を適合させるために、前記ライダ測定装置を制御するステップ（Ｓ１４）と、を含む、方法。
15. プログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムコードがコンピュータ上で実行されると、前記プログラムコードが請求項１４に記載の方法のステップを実行する、コンピュータプログラム製品。

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